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正文內(nèi)容

無碳小車設(shè)計(jì)計(jì)劃書(編輯修改稿)

2024-08-17 04:55 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 符號(hào)說明:驅(qū)動(dòng)輪半徑齒輪傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距驅(qū)動(dòng)軸(軸2)與轉(zhuǎn)向輪中心距離曲柄軸(軸1)與轉(zhuǎn)向輪中心距離曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑搖桿長(zhǎng)連桿長(zhǎng)軸的繩輪半徑a、驅(qū)動(dòng):當(dāng)重物下降時(shí),驅(qū)動(dòng)軸(軸2)轉(zhuǎn)過的角度為,則有則曲柄軸(軸1)轉(zhuǎn)過的角度小車移動(dòng)的距離為(以A輪為參考)b、轉(zhuǎn)向:當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動(dòng)軸間的夾角為時(shí),曲柄轉(zhuǎn)過的角度為則與滿足以下關(guān): 解上述方程可得與的函數(shù)關(guān)系式c、小車行走軌跡只有A輪為驅(qū)動(dòng)輪,當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過角度時(shí),如圖:則小車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為小車行走過程中,小車整體轉(zhuǎn)過的角度當(dāng)小車轉(zhuǎn)過的角度為時(shí),有d、小車其他輪的軌跡以輪A為參考,則在小車的運(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,通過設(shè)定合理的參數(shù)的到了小車運(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)。)驅(qū)動(dòng)輪受到的力矩,曲柄輪受到的扭矩,為驅(qū)動(dòng)輪A受到的壓力,為驅(qū)動(dòng)輪A提供的動(dòng)力,有(其中是考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設(shè)置的系數(shù))b、轉(zhuǎn)向假設(shè)小車在轉(zhuǎn)向過程中轉(zhuǎn)向輪受到的阻力矩恒為,其大小可由赫茲公式求得,由于b比較小,故對(duì)于連桿的拉力,有c、小車行走受力分析設(shè)小車慣量為,質(zhì)心在則此時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心的慣量為(平行軸定理)小車的加速度為:整理上述表達(dá)式得:小車一旦設(shè)計(jì)出來在不改變其參數(shù)的條件下小車的軌跡就已經(jīng)確定,但由于加工誤差和裝配誤差的存在,裝配好小車后可能會(huì)出現(xiàn)其軌跡與預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡有偏離,需要糾正。其次開始設(shè)計(jì)的軌跡也許并不是最優(yōu)的,需要通過調(diào)試試驗(yàn)來確定最優(yōu)路徑,著同樣需要改變小車的某些參數(shù)。為了得到改變不同參數(shù)對(duì)小車運(yùn)行軌跡的影響,和指導(dǎo)如何調(diào)試這里對(duì)小車各個(gè)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。通過MATLAB編程得到幅值周期方向ibRa1曲柄半徑r1d轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)連桿長(zhǎng)度單位:m轉(zhuǎn)向輪與曲柄軸軸心距 b=。搖桿長(zhǎng)c=。驅(qū)動(dòng)輪直徑D=。驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1=驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2=。驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離d=。曲柄長(zhǎng)r1=。繩輪半徑r2=需加工的零件:a.驅(qū)動(dòng)軸6061空心鋁合金管。外徑6mm 內(nèi)徑3mmb.車輪聚甲醛板(POM板材)。厚度:8mm,規(guī)格尺寸:600*1200mm:a.單向離合器軸承2個(gè)型號(hào)Bearing Number外型尺寸(mm)FC系列dDFC6K(2)610b.RBL關(guān)節(jié)軸承1個(gè):SQ 5RSc.調(diào)心球軸承1個(gè)軸承代號(hào)dDB1355196d.深溝球軸承1個(gè)型號(hào)內(nèi)徑(d)外徑(D)R85zz58d.圓柱直齒輪1對(duì)小齒輪:模數(shù)=1,齒數(shù)=15,外徑=17mm,內(nèi)孔=3mm,厚度:大齒輪:模數(shù)=1,齒數(shù)=45,外徑=47mm,內(nèi)徑=10mm,厚度=10mm材質(zhì):夾布塑料為了進(jìn)一步分析本方案的可行性,我們利用了proe和MATLAB進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真,詳見視頻。四 小車制作調(diào)試及改進(jìn)詳見工藝分析方案報(bào)告小車的調(diào)試是個(gè)很重要的過程,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。小車的調(diào)試涉及到很多的內(nèi)容,如車速的快慢,繞過障礙物,小車整體的協(xié)調(diào)性,小車前進(jìn)的距離等。(1)小車的速度的調(diào)試:通過小車在指定的賽道上行走,測(cè)量通過指定點(diǎn)的時(shí)間,得到多組數(shù)據(jù),從而得出小車行駛的速度,通過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)小車后半程速度較快,整體協(xié)調(diào)性能不是太好,于是車小了繞繩驅(qū)動(dòng)軸,減小過大的驅(qū)動(dòng)力同時(shí)也增大了小車前進(jìn)的距離。(2)小車避障的調(diào)試:雖然本組小車各個(gè)機(jī)構(gòu)相對(duì)來說較簡(jiǎn)單,損耗能量較少,但是避障不是很好,但與此同時(shí),小車由于設(shè)計(jì)時(shí)采用了多組微調(diào)機(jī)構(gòu),通過觀察小車在指定賽道上行走時(shí)避障的特點(diǎn),微調(diào)螺母,慢慢小車避障性能改善,并做好標(biāo)記。由于本組小車采用膠水黏貼各處,雖然少了許多的加工成本費(fèi)用,也避免了能量的過多損耗,但小車會(huì)有時(shí)出現(xiàn)脫膠的現(xiàn)象,導(dǎo)致無法前進(jìn),于是想法改進(jìn),使小車能量損失減少,同時(shí)故障出現(xiàn)的次數(shù)減少,穩(wěn)定性能較好,避障多,前進(jìn)遠(yuǎn)。另外,本組采用微調(diào)機(jī)構(gòu),但通過計(jì)算編程發(fā)現(xiàn)要求精度非常高,于是想法改進(jìn)使小車精度降低,加工成本也減低。五 評(píng)價(jià)分析優(yōu)點(diǎn):(1)小車機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,單級(jí)齒輪傳動(dòng),損耗能量少,(2)多處采用微調(diào)機(jī)構(gòu),便于糾正軌跡,避
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