無(wú)碳小車(chē)設(shè)計(jì)計(jì)劃書(shū)(完整版)
【正文】 與滿(mǎn)足以下關(guān)： 解上述方程可得與的函數(shù)關(guān)系式c、小車(chē)行走軌跡只有A輪為驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)，如圖：則小車(chē)轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為小車(chē)行走過(guò)程中，小車(chē)整體轉(zhuǎn)過(guò)的角度當(dāng)小車(chē)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為時(shí)，有d、小車(chē)其他輪的軌跡以輪A為參考，則在小車(chē)的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系中，B的坐標(biāo)C的坐標(biāo)在地面坐標(biāo)系中，有整理上述表達(dá)式有： 為求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過(guò)設(shè)定合理的參數(shù)的到了小車(chē)運(yùn)動(dòng)軌跡如（圖六）圖六a、驅(qū)動(dòng)如圖：重物以加速度向下加速運(yùn)動(dòng)，繩子拉力為，有產(chǎn)生的扭矩，（其中是考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設(shè)置的系數(shù)。為第i個(gè)輪子行走的距離為小車(chē)總質(zhì)量、。設(shè)計(jì)的同時(shí)綜合考慮材料加工成本等各因素。綜上所述行走機(jī)構(gòu)的輪子應(yīng)有恰當(dāng)?shù)某叽纾梢匀绻袟l件可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定實(shí)現(xiàn)差速的機(jī)構(gòu)方案，如果規(guī)則允許可以采用單輪驅(qū)動(dòng)。雙輪差速驅(qū)動(dòng)可以避免雙輪同步驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題，可以通過(guò)差速器或單向軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)差速。（由于加工和裝配的誤差是不可避免的）綜合上面分析我們選擇曲柄連桿+搖桿作為小車(chē)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的方案。在本小車(chē)設(shè)計(jì)中由于小車(chē)轉(zhuǎn)向頻率和傳遞的力不大故機(jī)構(gòu)可以做的比較輕，可以忽略慣性力，機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜，利用MATLAB進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并不困難，加上個(gè)鏈接可以利用軸承大大減小摩擦損耗提高效率。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是本小車(chē)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，直接決定著小車(chē)的功能。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能是把動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪上。避免對(duì)小車(chē)過(guò)大的沖擊。下面為我們?cè)O(shè)計(jì)圖框（圖二）圖二在選擇方案時(shí)應(yīng)綜合考慮功能、材料、加工、制造成本等各方面因素，同時(shí)盡量避免直接決策，減少?zèng)Q策時(shí)的主觀(guān)因素，使得選擇的方案能夠綜合最優(yōu)。作品的設(shè)計(jì)需要有系統(tǒng)性規(guī)范性和創(chuàng)新性。小車(chē)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。命題與高校工程訓(xùn)練教學(xué)內(nèi)容相銜接，體現(xiàn)綜合性工程能力。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（5065 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來(lái)獲得，落差500177。設(shè)計(jì)能力項(xiàng)要求對(duì)參賽作品的設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性和規(guī)范性。下面是我們?cè)O(shè)計(jì)小車(chē)的流程（如圖一）圖一二 方案設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)小車(chē)的功能分析小車(chē)需要完成重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換、驅(qū)動(dòng)自身行走、自動(dòng)避開(kāi)障礙物。能實(shí)現(xiàn)這一功能的方案有多種，就效率和簡(jiǎn)潔性來(lái)看繩輪最優(yōu)。效率高。不適合本小車(chē)設(shè)計(jì)。優(yōu)點(diǎn)：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到任意的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便；缺點(diǎn)：凸輪輪廓加工比較困難。小車(chē)通過(guò)差速實(shí)現(xiàn)拐彎避障。由于小車(chē)是沿著曲線(xiàn)前進(jìn)的，后輪必定會(huì)產(chǎn)生差速。就如一輛自行車(chē)外加一個(gè)車(chē)輪一樣。微調(diào)機(jī)構(gòu)可以采用下面兩種方式微調(diào)螺母式、滑塊式如圖五圖五 由于理論分析與實(shí)際情況有差距，只能通過(guò)理論分析得出較優(yōu)的方案而不能得到最優(yōu)的方案。小車(chē)輪與地面的摩阻系數(shù)為，理想情況下認(rèn)為重塊的重力勢(shì)能都用在小車(chē)克服阻力前進(jìn)上。因此應(yīng)盡可能減少小車(chē)內(nèi)部的摩擦損耗，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，充分潤(rùn)滑。搖桿長(zhǎng)c=。四 小車(chē)制作調(diào)試及改進(jìn)詳見(jiàn)工藝分析方案報(bào)告小車(chē)的調(diào)試是個(gè)很重要的過(guò)程，有了大量的理論依據(jù)支撐，還必須用大量的實(shí)踐去驗(yàn)證。小車(chē)最大的缺點(diǎn)是精度要求非常高，改進(jìn)小車(chē)的精度要求，使能調(diào)整簡(jiǎn)單，小車(chē)便能達(dá)到很好的行走效果。g=。s=s/。%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1a1=。sd2=h/r2。ds=s(2)s(1)。yb=y(a1+a2).*sin(bd)。m39。ii=3。%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)cc=。af=asin(C./sqrt(A.^2+B.^2))atan(B./A)。x=cumsum(dx)。Nc=*mc/3。%彈性模量E1=100*1000000000。mMN=rou.*(m**r2*lmdNc*sgm)/R。ii=3。%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)cc=。aa(1,3)=R。b=aa(1,2)。sd2=h/r2。ds=s(2)s(1)。 A1(i,2)=y(j)。40。 A1(i,4)=y(j)。bd=cumsum(dbd)。C=l^22*c^2r1^2.*(cos(sd1)).^2(br1.*sin(sd1)).^2。a1=aa(1,4)。aa(1,5)=r1。aa=zeros(1,8)。R=。NCNB=Nc*sgm.*sqrt((roua1).^2+d^2)/RC+Nc*sgm*(roua1a2)。mu=。I=mc*rc^2。xb=x(a1+a2).*cos(bd)。s=sd2*R。%算法g=10。R=。 hold on grid on for i=1:9 t=0::2*pi。y
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