無碳小車說明書(已修改)
2025-08-03 05:12 本頁面
【正文】 目 錄1 引言 1 小車功能設(shè)計要求 1 小車設(shè)計思路 12 設(shè)計方案 2 底板 3 原動機構(gòu) 4 傳動機構(gòu) 4 轉(zhuǎn)向機構(gòu) 5 行走機構(gòu) 6 調(diào)節(jié)機構(gòu) 63 技術(shù)設(shè)計 7 功能關(guān)系及驅(qū)動力矩分析 7 小車軌跡計算 8 9 104 小車調(diào)試及性能評估 115 小車改進方法及評價分析 12 小車的改進方法 13 小車優(yōu)點 13 小車缺點 126 部分裝配圖 137 結(jié)論 15致謝語 15參考文獻 16附圖2015屆機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計說明書1 引言給定一重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能并可用來驅(qū)動小車行走的裝置。該自行小車在前行時能夠自動避開賽道上設(shè)置的障礙物（每間隔1米，放置一個直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。以小車前行距離的遠近、以及避開障礙的多少來綜合評定成績。給定重力勢能為4焦耳（取g=10m/s2），用質(zhì)量為1Kg的重塊鉛垂下降來獲得，落差400177。2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運動，不允許掉落。要求小車前行過程中完成的所有動作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車的設(shè)計一定要做到目標(biāo)明確，通過對命題的分析我們得到了比較清晰開闊的設(shè)計思路。作品的設(shè)計需要有系統(tǒng)性規(guī)范性和創(chuàng)新性。設(shè)計過程中需要綜合考慮材料 、加工 、制造成本等給方面因素。小車的設(shè)計是提高小車性能的關(guān)鍵。在設(shè)計方法上我們借鑒了參數(shù)化設(shè)計 、優(yōu)化設(shè)計 、系統(tǒng)設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計發(fā)發(fā)明理論方法。采用了Inventor、UG、CAD等軟件輔助設(shè)計。下面是我們設(shè)計小車的流程（如圖1）圖12設(shè)計方案 通過對小車的功能分析小車需要完成重力勢能的轉(zhuǎn)換、驅(qū)動自身行走、自動避開障礙物。為了方便設(shè)計這里根據(jù)小車所要完成的功能將小車劃分為五個部分進行模塊化設(shè)計（車架 、原動機構(gòu) 、傳動機構(gòu) 、轉(zhuǎn)向機構(gòu) 、行走機構(gòu) 、微調(diào)機構(gòu)）。為了得到令人滿意方案，采用擴展性思維設(shè)計每一個模塊，尋求多種可行的方案和構(gòu)思。下面為我們設(shè)計圖框（圖2）圖2在選擇方案時應(yīng)綜合考慮功能、材料、加工、制造成本等各方面因素，同時盡量避免直接決策，減少決策時的主觀因素，使得選擇的方案能夠綜合最優(yōu)。如圖3圖3 底板底板作為小車的主要支撐部分，承受著整車以及重物的重量，而且由于初始時重物較高，導(dǎo)致整車的重心較高。因此要求車架要具有較大的強度、重心較低，而且便于零件的安裝。我們通過考慮到上述要求外，還考慮到整車重量以及加工成本等因素，最終采用整體底板，直接通過加工中心在鋁板上進行加工。原動機構(gòu)工作原理，重物塊下降的勢能通過定滑輪傳遞給繞線軸，繞線軸上的齒輪與傳動機構(gòu)的齒輪嚙合，推動整車前進。繞線軸設(shè)計為梯形狀，如圖4所示：小齒輪驅(qū)動輪大齒輪繞線軸重物定滑輪圖4 原動機構(gòu)簡圖根據(jù)梯形原理，將繞線軸做成梯形以滿足：1． 在起始時原動輪的轉(zhuǎn)動半徑較大，起動轉(zhuǎn)矩大，有利起動。2． 起動后，繞線軸半徑變小，轉(zhuǎn)速提高，轉(zhuǎn)矩變小，和阻力平衡后小車勻速運動。3． 當(dāng)物塊距小車很近時，繞線軸的半徑再次變小，繩子的拉力不足以使原動輪勻速轉(zhuǎn)動，但是由于物塊的慣性，仍會減速下降，原動輪的半徑變小，總轉(zhuǎn)速比提高，小車緩慢減速，直到停止，物塊停止下落，正好接觸小車底盤 傳動機構(gòu)傳動機構(gòu)的功能是把動力和運動傳遞到轉(zhuǎn)向機構(gòu)和驅(qū)動輪上。要使小車行駛的更遠及按設(shè)計的軌道精確地行駛，傳動機構(gòu)必需傳遞效率高、傳動穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)
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