(無(wú)碳小車)工程訓(xùn)練綜和能力競(jìng)賽方案書-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 命題主題：“無(wú)碳小車” 競(jìng)賽命題要求 ： ① 小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（ 1 個(gè)轉(zhuǎn)向輪， 2 個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設(shè)計(jì)完成。 ② 給定重力勢(shì)能為 5 焦耳（取 g=10m/s2），競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一用質(zhì) 量為 1Kg 的重塊（￠ 50 65 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來(lái)獲得， 落差 500177。 小車結(jié)構(gòu)示意圖 ： 小車運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖 ： 3 第二階段附加要求： 參賽隊(duì)，需取下小車原有的轉(zhuǎn)向輪，重新制作小車的轉(zhuǎn)向輪。 2）小車的運(yùn)行軌道的設(shè)計(jì)。綜合考慮到轉(zhuǎn)換與行駛的相對(duì)關(guān)系，并盡可能的加大能量的利用率。在不影響小車的正常運(yùn)行下，盡量減少小車自身的重量 ，并且要考慮到小車的整體外觀。 本方案中將 分校內(nèi)比賽方案和后期參考放案兩種方案，校內(nèi)方案目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)單向偏轉(zhuǎn)，后期參考方案目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)近 S 形路線。 方案二將采用平行連桿實(shí)現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向。其軌道設(shè)計(jì)如圖 2 所示： 前輪設(shè)計(jì)軟件采用 CAXA 工程制造師設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)成型。②過(guò)渡→半徑為 。（以 50mm 最大外徑，大經(jīng)比小徑寬 ）。 方案二： 近 S 形偏轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)及其軌道設(shè)計(jì)。 轉(zhuǎn)彎角度為 arctan1/5（約 度）。 前輪轉(zhuǎn)向的實(shí)現(xiàn)方案 設(shè)計(jì) （初步設(shè)計(jì)） ： 本方案設(shè)計(jì)中 小車動(dòng)力轉(zhuǎn)變將經(jīng)過(guò)發(fā)條盒帶動(dòng)大齒輪，再帶動(dòng)安裝在小車后輪上的小齒輪實(shí)現(xiàn)小車的驅(qū)動(dòng)（詳見(jiàn)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。 采用平行連桿，輪流經(jīng)過(guò)大齒輪的凸起處，從而直接帶動(dòng)前輪的中軸，改變其行駛方向。前 輪的安裝與卸載可能比較繁瑣，可以考慮將前輪中軸分段制造，以減少安裝與卸載的程序。 理論計(jì)算數(shù)據(jù)： 以網(wǎng)上木 材 — 鋼 間滾動(dòng) 摩擦系數(shù) （最大） ，小車整體重量為 2KG，能量用 5J 計(jì)算可以得到運(yùn)行最大距離為6250mm，但實(shí)際運(yùn)行中，摩擦系數(shù)沒(méi)有 ，能量運(yùn)用率無(wú)法達(dá)到100%，相互 抵消與否需要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明。此時(shí)，借助磁鐵的吸引力，將放在底板上的撞針壓下，同時(shí)固定住重物。 設(shè)計(jì)小結(jié)： 該方案設(shè)計(jì)中，對(duì)發(fā)條的要求較高，但可以較平穩(wěn)的使用法條中的能 量，除去了重物下落的搖擺問(wèn)題，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)小車的穩(wěn)定轉(zhuǎn)向。 轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計(jì)： 轉(zhuǎn)向 連 桿統(tǒng)一采用直徑 1mm 的 硬質(zhì)鋁 棒 ，中軸采用鋼棒。 外 觀 設(shè) 計(jì)： 外觀標(biāo)幅以學(xué)校標(biāo)志為主。能量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以經(jīng)發(fā)條實(shí)現(xiàn)二次轉(zhuǎn)換為主，但也有備用方案。 齒輪：塑料 （成品設(shè)計(jì)）。 裝飾：塑料為主 。本方案設(shè)計(jì)中，分為前輪轉(zhuǎn)向，動(dòng)力設(shè)計(jì)，成本分析三大部分展開設(shè)計(jì)。且對(duì)整個(gè)平行連桿的制作精度要求比較高。同時(shí)其費(fèi)用也
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