【正文】 為了小車能夠有更好的應(yīng)用前景，以及為了有更好的創(chuàng)新性，綜合考慮，彈跳小車的跳躍方式模仿大炮原理。 ▲自身重量 :5kg 主要性能、特點 ▲能夠?qū)崿F(xiàn)基本的小車行駛功能，并且小車翻車后小車亦能前進(jìn)無阻 ▲彈簧壓縮蓄能以致能夠?qū)崿F(xiàn)彈跳的能力 ▲能夠?qū)崿F(xiàn)支撐小車形成一定的角度，小車翻車后亦能支撐一定的角度 20 第 八 章 彈跳小車方案（二） 動力設(shè)計計算 電機(jī)功率的確定 車輪電機(jī)的選擇 小車裝有兩個車輪電機(jī)，有控制電路控制，分別驅(qū)動四輪，完成小車平地行 走。舵機(jī)的型號為TowerPro MG995，共兩件。 圖 27 彈射套筒導(dǎo)向裝置 22 彈射套筒聯(lián)接裝置 ，電機(jī)通過聯(lián)軸器與絲桿相聯(lián)，卡筍能量釋放板與螺母固定連接，并且螺母的前進(jìn)導(dǎo)致彈簧壓縮，起到蓄能的作用。并且被彈簧頂住的卡筍軸有向小車中心運動的趨勢，這使小車能夠?qū)崿F(xiàn)多次彈跳。 大套筒是用來作為彈射套筒的導(dǎo)向裝置，其由鋁制作而成。 圖 32 電機(jī)套筒 支撐桿是用來支撐小車的功能因此支撐桿需進(jìn)行熱處理。 潤滑與密封方式的選擇 需要潤滑的地方是輪軸與滾動軸承配合處以及絲杠與滾動軸承配合處，應(yīng)選用定期油潤滑；考慮結(jié)構(gòu)尺寸與散熱的因素，無需密封。 27 圖 33 前輪軸（左）與后輪軸（右） 滾動絲杠、螺母副的驗算 絲杠螺母傳遞的最大力 F為 1540N，最大扭矩 T為 ，絲杠小徑 d為 12mm，材料為45鋼，表面硬化處理，許用抗拉強(qiáng)度 ??? =160Mpa，則 絲杠的拉應(yīng)力 AF?? = 絲杠的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 316dT???= 由于絲杠不受彎矩 主應(yīng)力 1? =? = 則絲杠的最大應(yīng)力 ??? 1max ??? ??? 設(shè)計要求計算 設(shè)小車 m為 5kg，彈跳高度 h為 100mm，彈射角度為 60176。 卡筍的設(shè)計與校核 卡筍的作用是在彈簧壓縮時，阻擋套筒彈射，要發(fā)射時能在外力作用下彈開，實現(xiàn)彈射，兩件。 卡筍能量釋放板的設(shè)計與校核 其與螺母固性聯(lián)接，并與螺母一起隨絲桿的轉(zhuǎn)動前后運動，到達(dá)預(yù)設(shè)位置后，壓縮卡筍機(jī)構(gòu)的彈簧，使卡筍向車體兩側(cè)滑動，以致釋放能量，達(dá)到彈射套筒彈射的目的。壓縮過程中絲杠受壓力，材料為 45鋼，如 下圖 所示 。 32 圖 38 導(dǎo)向件 鍵寬 b為 5mm，鍵高為 h為 8mm，鍵長 L為 78mm，兩端為半圓，材料為 45鋼，許用切應(yīng)力 ???? 40Mpa，套筒直徑 D為 50mm，扭矩 T最大為 bbLD T )( 2???=??? (合適 ) 電機(jī)保持架的設(shè)計 電機(jī)保持架的作用為架起電機(jī)，使電機(jī)保持良好的位置精度，并作為軸承座使用，材料為鋁合金，如 下圖 所示。 //電機(jī)使能 1 int M1 = 7。 pinMode(M2， OUTPUT)。 value+=5) { digitalWrite(M1， HIGH)。 //PWM調(diào)速 delay(30)。 void setup() { (4)。 pos += 1) //從 0度轉(zhuǎn)到 180度，步進(jìn) 1度 { (90+pos)。 pos 90。 // 延時 } 40 } 無線控制舵機(jī)程序： include Servo servo1。 //定義旋轉(zhuǎn)的時間 (9)。 } void loop() { static int v = 0。...39。//字符換算成 10 進(jìn)制 break。 //如果數(shù)據(jù)后帶 a，則表示是 servo1的數(shù)據(jù)，比如串口發(fā)送 85a v = 0。: (v)。 綜上所述，小車結(jié)構(gòu)簡 單，結(jié)實可靠，操作方便，實用性很強(qiáng)。一旦地勢凹凸不平 ， 輪子或履帶驅(qū)動的 小車將無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。 本產(chǎn)品合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ， 提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性 ， 有助于節(jié)約材料 ， 縮短加工工時、提高勞動生產(chǎn)率 ， 保證產(chǎn)品質(zhì)量 ， 即有利于降低產(chǎn)品的成本。但實踐表明 ， 有時選用成本雖高但性能更優(yōu)的材料 ， 由于其產(chǎn)品使用壽命更長、維修費用更低、能耗少等多方面優(yōu)點 ， 從產(chǎn)品總成本的角度來考慮 ， 反而是經(jīng)濟(jì)的。材料基本上選用型材，只需簡單車削、刨銑，材料利用 率 高；對加工精度不高，降低了加工成本；結(jié)構(gòu)多為簡單的幾何形，普通機(jī)床就能完成。 創(chuàng)新點 2：實現(xiàn)雙面行駛與彈跳功能 當(dāng)前 ， 移動 小車 行駛過程一旦遇到地勢凹凸不平 ， 輪子或履帶驅(qū)動的 小車 將無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，并且在遇到障礙車子翻轉(zhuǎn)之后，將無法有效 實現(xiàn)自身功能，需要人工將其翻身后才能繼續(xù)發(fā)揮其作用。 在課題設(shè)計過程中，我主要負(fù)責(zé)的是三維建模和動畫演示，以及部分二維圖的繪制與修改。不過，學(xué)到知識最多的還是要屬在加工階段，自己親在在加工中心對模型加工，我負(fù)責(zé)的是銑工部分，金工實習(xí)的時候也就是看看銑床，自己銑個東西玩玩，這次我就是一個工廠工人，要嚴(yán)格按照圖紙上的尺寸來加工，我學(xué)會的 不僅是在操作銑床上的知識，還有如何加工一個工件的工藝過程，以致于到整個產(chǎn)品的加工工藝流程，這些知識也就是在學(xué)習(xí)制造課程的時候理論理解過，現(xiàn)在真正的與實踐結(jié)合，達(dá)到了對其的深入理解。 偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的各位老 師。 導(dǎo)學(xué) 178。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍。 在不斷的學(xué)習(xí) 、工作 過程中我體會到：四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生卻只是一個逗號，我將面對又一次征程的開始。所以看起來還真不是很簡單的事情。這也是本產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢。 44 結(jié)束語 經(jīng)過將 近半個學(xué)年的努力，今天終于將這一具有自救功能的晾衣架設(shè)計完成?？梢姰a(chǎn)品材料選擇設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性還是不錯的。 產(chǎn)品造型設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性 由于要親自制造產(chǎn)品，造型設(shè)計時沒有充分顧及產(chǎn)品的美感，不過最為物理模型可以接受，相信如果設(shè)計能夠投產(chǎn)，造型稍加 改變，必將使產(chǎn)品 “ 物美價廉 ” ， 以美的視覺感受影響人的生活質(zhì)量，獲得市場高效率的回報。 此創(chuàng)新設(shè)計產(chǎn)品具有多功能性，在軍用和民用都有很好的前景，很大程度上提升了 小車的應(yīng)用范圍，為未來 小車 的研究提供了全新的思考角度，在探測方面，具有很高的價值，與現(xiàn)階段市場上的 小車 相比，具有更高的實用性，更好的市場的前景。 圖 51 實物圖 42 第 十三 章 彈跳小車 方案（二） 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 產(chǎn)品功能設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性 當(dāng)前 ， 移動 小車 的應(yīng)用范圍日益廣泛 ， 比如考古探測、星際探索、軍事偵察以及反恐行動等。 break。 case 39。a39。: v = v * 10 + ch 39。//讀取串口數(shù)據(jù) switch(ch) { case 39。 (19200)。 // 定義舵機(jī) 2 void setup() { (8)。 //改變舵機(jī)度數(shù) (0+pos)。 //改變舵機(jī)度數(shù) delay(15)。//舵機(jī) 2接到 Pin12上 } void loop() { //張開小車支架 for(pos = 0。 // 定義舵機(jī)對象， Servo myservo2。 analogWrite(E1， value)。 for(value = 0 。 //使能 2 int M2 = 4。 圖 41 底板 34 第 十一 章 彈跳小車 方案（二） 的三維建模與實物模型 圖 42 proe 模型 圖 43 實物模型 35 第 十二 章 彈跳小車 方案（二） 控制部分的設(shè)計 彈跳小車采用一個 Arduino Duemilanove 328控制板，一個 DFduino傳感器擴(kuò)展板，兩個直流電機(jī)驅(qū)動模塊 DFMD ， 一套 APC220 無線數(shù)傳，兩個行走驅(qū)動電機(jī)，一個彈射驅(qū)動電機(jī)，兩個 TowerPro MG995舵機(jī) 。 取許用壓應(yīng)力 ??? 為 100Mp，則 2RF???= (安全 ) 彈射筒及其保持架的設(shè)計校核 彈射筒的作用是在小車準(zhǔn)備彈跳時，在絲桿驅(qū)動螺母積蓄能量后沖 擊地面，在小車離地過程中能提供小車足夠大的沖力，材料為 45 鋼，如 下圖 所示。 圖 35 卡筍能量釋放板 30 彈簧的總壓力為 1293N，則每個卡筍的受力 F= 摩擦系數(shù) f=，斜面 角度? =70176。 29 圖 34 卡筍軸 取其橫截面為圓形，許用擠壓應(yīng)力 Mpap 67][ ?? ，壓入長度 L=5mm，壓力 F=1304N， 許用應(yīng)力 [? ]=30Mpa。 小車所需動能 2E 2k mv? = 設(shè)彈射時的能量利用率 ?