【正文】 第 1 頁(yè) 共 64 頁(yè) 設(shè)計(jì)（論文）題目： 無(wú)碳小車設(shè)計(jì)與仿真 目錄 摘要： ................................................................... 3 Abstract： ............................................................... 4 第 1 章 設(shè)計(jì)背景和研究意義 ................................................ 6 設(shè)計(jì)背景 ............................................................ 6 研究意義 ............................................................ 6 太陽(yáng)能的應(yīng)用實(shí)例 .................................................... 6 重力勢(shì)能的應(yīng)用實(shí)例 .................................................. 7 第 2 章 無(wú)碳小車的設(shè)計(jì)概述 ............................................... 10 畢業(yè)設(shè)計(jì)的命名主題 ................................................. 10 無(wú)碳小車功能設(shè)計(jì)要求 ............................................... 10 無(wú)碳小車的整體設(shè)計(jì)要求 ............................................. 11 無(wú)碳小車的設(shè)計(jì)方法 ................................................. 12 第 3 章 無(wú)碳小車結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) ........................................... 13 整體方案分析 ....................................................... 13 局部方案的技術(shù)分析 ................................................. 14 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ................................................... 14 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ................................................... 15 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) ................................................... 16 行走機(jī)構(gòu) ................................................... 17 微調(diào)機(jī)構(gòu) ................................................... 17 無(wú)碳小車車體分析 ........................................... 17 方案草圖的建立及原理 ............................................... 18 無(wú)碳小車材料選擇 ................................................... 19 第 4 章 無(wú)碳小車運(yùn)行理論計(jì)算基礎(chǔ) ......................................... 19 無(wú)碳小車參數(shù)的確定 ................................................. 19 無(wú)碳小車運(yùn)行軌跡理論參數(shù)分析 ................................ 19 第 2 頁(yè) 共 64 頁(yè) 動(dòng)態(tài)力分析 ...................................................19 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)參數(shù)確定 ...................................21 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定 ..........................................22 第 5章 建立小車的虛擬樣機(jī)模型 ............................................25 無(wú)碳小車的整體虛擬樣機(jī)模型 .........................................25 無(wú)碳小車主要結(jié)構(gòu) 3D模型 ............................................28 第 6章 無(wú)碳小車 Pro/e 動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真與優(yōu)化 ..................................31 Pro/e 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析模塊功能 ..........................................31 無(wú)碳小車動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真的流程圖： .....................................33 無(wú)碳小車動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)仿真 ...............................................34 無(wú)碳小車?yán)硐霠顟B(tài)動(dòng)態(tài)仿真 .....................................34 無(wú)碳小車的優(yōu)化設(shè)計(jì) .................................................44 無(wú)碳小車仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)后數(shù)據(jù)結(jié)果 .....................................46 第 7章 設(shè)計(jì)總結(jié) ..........................................................48 分析設(shè)計(jì)仿真過(guò)程的失誤 .............................................48 實(shí)際樣機(jī)的展望 .....................................................48 無(wú)碳小車的應(yīng)用意義 .................................................49 參考文獻(xiàn) .................................................................50 致謝 .....................................................................51 第 3 頁(yè) 共 64 頁(yè) 摘要 ： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題要求是設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)約型能源的綠色無(wú)碳小車，無(wú)碳小車的設(shè)計(jì)與制作，重在倡導(dǎo)無(wú)碳的行為。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，給一定重力勢(shì)能，利用重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)具有方向自動(dòng)控制功能的小車行走。畢業(yè)設(shè)計(jì)目的主要是完成無(wú)碳小車的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)，在兩米寬的跑道上，小車前進(jìn)的總距離和繞過(guò)的間隔一米障礙物的個(gè)數(shù)作為衡量的設(shè)計(jì)成功與否的重要的標(biāo)準(zhǔn)。作品的設(shè)計(jì)力求做到系統(tǒng)性、規(guī)范性和創(chuàng)新性，充分體現(xiàn)工程意識(shí)。本次設(shè)計(jì)主要采用機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行形體分析和設(shè)計(jì)，在對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)和目的總體把握的情況下，綜合考慮材料、加 工工藝、制造成本等方面的影響因素。通過(guò)對(duì)小車的功能分析得出清晰開(kāi)闊的方案設(shè)計(jì)思路。 為了便于對(duì)無(wú)碳小車 整體 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ， 我把小車的整個(gè)系統(tǒng)分為六大模塊 ： 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)、車體。然后進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，利用Triz 理論發(fā)散性思維方式對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行分析 ， 并提出多種方案 ，經(jīng)過(guò)綜合分析對(duì)比各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)選擇出最優(yōu)的方案組合。整體的方案如下： 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ： 錐形軸 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) ： 單級(jí)圓柱直齒輪 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) ： 正弦機(jī)構(gòu) +搖桿 行走機(jī)構(gòu)：?jiǎn)屋嗱?qū)動(dòng) 微調(diào)機(jī)構(gòu) ： 滑槽式 車體 ： 三角形 為了使小車在行駛過(guò)程中更穩(wěn)，前進(jìn)距離更遠(yuǎn)，采用仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法對(duì)小車的外形尺寸進(jìn)行優(yōu)化，利用 Pro/e 仿真軟件模擬無(wú)碳小車在自然重力作用和合外力（地面滾動(dòng)摩擦阻力、內(nèi)部連接摩擦力 ）作用下 ， 小車在地面上能夠運(yùn)行的最遠(yuǎn)軌跡 ， 并分析影響小車運(yùn)動(dòng)性能的關(guān)鍵因素 ，進(jìn)而優(yōu)化出更好的結(jié)構(gòu)方案，然后加以改進(jìn)，使小車的運(yùn)行軌跡更加穩(wěn)定，直線性更好。 關(guān)鍵詞 ： 無(wú)碳小車；綠色能量；參數(shù)化設(shè)計(jì)；仿真優(yōu)化技術(shù) 第 4 頁(yè) 共 64 頁(yè) Abstract： The graduation design topic is to design a carbon saving energy, green cars, the design and manufacture of carbonfree car, advocate carbonfree behavior. According to the principle of energy conversion, to a certain gravity potential energy, using the gravitational potential energy into mechanical energy, driving a car walking direction automatic control function. Graduation design purpose is mainly to plete the structure design of the carbonfree car simulation optimization design, the two meters wide of the track, the car ahead of the total number of obstacles of distance and bypass the interval of one meter as a measure of success for the design of the important standard. The design of the works to do systematic, standardization and innovation, fully embody the engineering consciousness. Mainly adopts the design of mechanical system analysis and design, design method to fo