無碳小車設計計劃書(編輯修改稿)
2025-08-17 04:55 本頁面
【文章內容簡介】 符號說明：驅動輪半徑齒輪傳動比驅動輪A與轉向輪橫向偏距驅動輪B與轉向輪橫向偏距驅動軸（軸2）與轉向輪中心距離曲柄軸（軸1）與轉向輪中心距離曲柄的旋轉半徑搖桿長連桿長軸的繩輪半徑a、驅動：當重物下降時，驅動軸（軸2）轉過的角度為，則有則曲柄軸（軸1）轉過的角度小車移動的距離為（以A輪為參考）b、轉向：當轉向桿與驅動軸間的夾角為時，曲柄轉過的角度為則與滿足以下關： 解上述方程可得與的函數(shù)關系式c、小車行走軌跡只有A輪為驅動輪，當轉向輪轉過角度時，如圖：則小車轉彎的曲率半徑為小車行走過程中，小車整體轉過的角度當小車轉過的角度為時，有d、小車其他輪的軌跡以輪A為參考，則在小車的運動坐標系中，B的坐標C的坐標在地面坐標系中，有整理上述表達式有： 為求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過設定合理的參數(shù)的到了小車運動軌跡如（圖六）圖六a、驅動如圖：重物以加速度向下加速運動，繩子拉力為，有產生的扭矩，（其中是考慮到摩擦產生的影響而設置的系數(shù)。）驅動輪受到的力矩，曲柄輪受到的扭矩，為驅動輪A受到的壓力，為驅動輪A提供的動力，有（其中是考慮到摩擦產生的影響而設置的系數(shù)）b、轉向假設小車在轉向過程中轉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，故對于連桿的拉力，有c、小車行走受力分析設小車慣量為，質心在則此時對于旋轉中心的慣量為（平行軸定理）小車的加速度為：整理上述表達式得：小車一旦設計出來在不改變其參數(shù)的條件下小車的軌跡就已經確定，但由于加工誤差和裝配誤差的存在，裝配好小車后可能會出現(xiàn)其軌跡與預先設計的軌跡有偏離，需要糾正。其次開始設計的軌跡也許并不是最優(yōu)的，需要通過調試試驗來確定最優(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)對小車運行軌跡的影響，和指導如何調試這里對小車各個參數(shù)進行靈敏度分析。通過MATLAB編程得到幅值周期方向ibRa1曲柄半徑r1d轉向桿的長連桿長度單位：m轉向輪與曲柄軸軸心距 b=。搖桿長c=。驅動輪直徑D=。驅動輪A與轉向輪橫向偏距a1=驅動輪B與轉向輪橫向偏距a2=。驅動軸與轉向輪的距離d=。曲柄長r1=。繩輪半徑r2=需加工的零件：a．驅動軸6061空心鋁合金管。外徑6mm 內徑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個型號Bearing Number外型尺寸(mm)FC系列dDFC6K(2)610b．RBL關節(jié)軸承1個：SQ 5RSc．調心球軸承1個軸承代號dDB1355196d．深溝球軸承1個型號內徑(d)外徑(D)R85zz58d．圓柱直齒輪1對小齒輪：模數(shù)=1，齒數(shù)=15，外徑=17mm，內孔=3mm，厚度：大齒輪：模數(shù)=1，齒數(shù)=45，外徑=47mm，內徑=10mm，厚度=10mm材質：夾布塑料為了進一步分析本方案的可行性，我們利用了proe和MATLAB進行了動態(tài)仿真，詳見視頻。四 小車制作調試及改進詳見工藝分析方案報告小車的調試是個很重要的過程，有了大量的理論依據(jù)支撐，還必須用大量的實踐去驗證。小車的調試涉及到很多的內容，如車速的快慢，繞過障礙物，小車整體的協(xié)調性，小車前進的距離等。（1）小車的速度的調試：通過小車在指定的賽道上行走，測量通過指定點的時間，得到多組數(shù)據(jù)，從而得出小車行駛的速度，通過試驗，發(fā)現(xiàn)小車后半程速度較快，整體協(xié)調性能不是太好，于是車小了繞繩驅動軸，減小過大的驅動力同時也增大了小車前進的距離。（2）小車避障的調試：雖然本組小車各個機構相對來說較簡單，損耗能量較少，但是避障不是很好，但與此同時，小車由于設計時采用了多組微調機構，通過觀察小車在指定賽道上行走時避障的特點，微調螺母，慢慢小車避障性能改善，并做好標記。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用，也避免了能量的過多損耗，但小車會有時出現(xiàn)脫膠的現(xiàn)象，導致無法前進，于是想法改進，使小車能量損失減少，同時故障出現(xiàn)的次數(shù)減少，穩(wěn)定性能較好，避障多，前進遠。另外，本組采用微調機構，但通過計算編程發(fā)現(xiàn)要求精度非常高，于是想法改進使小車精度降低，加工成本也減低。五 評價分析優(yōu)點：（1）小車機構簡單，單級齒輪傳動，損耗能量少，（2）多處采用微調機構，便于糾正軌跡，避
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