最新金工實習(xí)重力勢能小車設(shè)計報告(編輯修改稿)
2025-08-16 02:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 各 種 加 工 零 件 的 工 程 圖 :：：：5三 ． 技 術(shù) 難 點如何設(shè)計使小車跑的比較遠(yuǎn)？重物下落帶動小車前進，重物下降的距離相同，根據(jù)同軸轉(zhuǎn)動原理，角速度相同，半徑越大，線速度越大。因此，我們想出將后輪直徑做得較大、與后輪相連的軸做得較細(xì)的措施。為了將下落距離更大的轉(zhuǎn)換為前進距離，我們原先打算設(shè)計實施兩級放大，在重物與后輪之間另加一根軸——重物與軸粗部連接，軸細(xì)部與后輪連接。但是在綜合分析可行性以及吸取他組經(jīng)驗后，決定采取簡單的單軸轉(zhuǎn)動裝置，而是通過其他方式來增加行近距離。如何將能量轉(zhuǎn)換得更多？重力勢能轉(zhuǎn)換成動能，總能量是相同的，小車前進過程中的摩擦損耗越小，前進距離越遠(yuǎn)。因此我們要想辦法盡可能減小損耗。本來想在重物與繩子間用彈簧連接，減小重物下落對車的沖擊，但后來得知彈簧是不允許使用的最終放棄了。小車質(zhì)量越小，重物下落時就越容易帶動小車前進，因此我們決定將小車盡量多地進行裁除，輪子鏤空，既減輕質(zhì)量又美觀。另外保持重物緩慢下落，將重力勢能盡可能多地轉(zhuǎn)化為小車動能。如何實現(xiàn)小車順利啟動？另外，小車設(shè)計的一個關(guān)鍵點是小車的啟動。只要重物下落初始時刻小車能順利啟動，后續(xù)的前進問題就不大。為了使小車容易啟動，可以采取在小車后軸繞線處增大繞線直徑來實現(xiàn)，但在下落距離一定時，這樣會嚴(yán)重縮短小車行進的距離。所以最后我們決定通過計算力矩等方面設(shè)計好軸與輪子的直徑適合比，并將軸與繩子連接處適當(dāng)磨粗糙。如何安置支架與載重？支架的安裝以及載重物塊的放置都會影響小車的重心，從而影響小車的啟動和行進過程的穩(wěn)定。支架的安裝我們通過反復(fù)考量最終選定了合適的位置，保證重物下落接觸到地盤后不會掉落也不會產(chǎn)生任何阻礙；而在載重物塊方面，我們起先是打算放在車首，并用前輪最前方的兩顆螺絲反裝的形式和支架組成6三角將其固定在車上，但這樣會影響小車最后的加速。于是我們決定在車尾割出合適的矩形槽，將載重豎直放置，如此一來車身減輕了，載重在重物下落結(jié)束后仍能促使小車進一步向前。四 ． 加 工 工 藝1) 軸：車床加工2) 輪子：激光加工3) 底板：鉗工4) 整體安裝：鉗工軸的加工：1) 選用直徑為 10mm 的柱體原材料，在 200mm 處切斷（保留適當(dāng)余量），得到合適長度的軸；2) 接著將軸的端面車平至軸長 200mm ；3) 然后將軸的兩端分別車成長 30mm 直徑 的圓柱；4) 再將軸兩端車好的圓柱各車成長 20mm 直徑 的螺紋。輪子的加工：1) 選用輕木質(zhì)板作為小車輪子的原材料；2) 先使用 CAD 畫出輪子的設(shè)計圖：先畫出一個直徑 200mm 的外圓，再畫出一個直徑 6mm 的同心內(nèi)圓，然后畫出四瓣扇形作為輪盤上的空心部分的樣式；3) 畫好后，我們到激光加工中心將圖導(dǎo)入，用激光切割把兩個輪子切割成型；4) 由于切割下來的輪子邊緣不是很光滑，我們先是使用了鉗工中的磨的技術(shù)進行打磨，想要把輪子的外沿磨得更光滑圓整一些，但是當(dāng)把輪子裝到小車上實驗的時候，發(fā)現(xiàn)人工打磨的精度比較差，車子有明顯起伏，前進速度明顯不均勻，說明輪子實際上沒有很圓；75) 于是，我們再把輪子帶到車床車間，用普通車床將輪子車至直徑為 160mm。最后經(jīng)過車床修正后得出的輪子比原來大有改善，裝到小車上后再次試行，小車的起伏明顯減小，前進速度也比較均勻，說明輪子已經(jīng)比較圓，符合我們的要求。底板加工：1) 選用長 260mm 寬 200mm 的矩形板作為原材料；2) 在端部兩邊各鋸掉長 260mm 寬 50mm 的矩形，再鋸掉兩個底 20mm 高 40mm 的直角三角形；3) 在另一端橫向徹底鋸掉寬 70mm 的矩形，接著在中部對稱挖出長 55mm 寬15mm 的矩形槽；4) 在剩下部分按零件分布打孔，最后將切割的邊緣用銼刀磨平。整體裝配1) 首先裝配前輪：將前輪對準(zhǔn)孔位，再將螺絲螺帽擰緊即可，前輪最前端的兩顆長螺絲采取倒裝；2) 接著裝配后輪：先將軸一端的控制軸承裝上，將軸穿過后再裝另一端，接
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