無碳小車設(shè)計(jì)計(jì)劃書(編輯修改稿)
2024-08-17 04:55 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 符號說明：驅(qū)動輪半徑齒輪傳動比驅(qū)動輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距驅(qū)動輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距驅(qū)動軸（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)半徑搖桿長連桿長軸的繩輪半徑a、驅(qū)動：當(dāng)重物下降時(shí)，驅(qū)動軸（軸2）轉(zhuǎn)過的角度為，則有則曲柄軸（軸1）轉(zhuǎn)過的角度小車移動的距離為（以A輪為參考）b、轉(zhuǎn)向：當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動軸間的夾角為時(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)動軌跡如（圖六）圖六a、驅(qū)動如圖：重物以加速度向下加速運(yùn)動，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)動輪受到的力矩，曲柄輪受到的扭矩，為驅(qū)動輪A受到的壓力，為驅(qū)動輪A提供的動力，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)對小車運(yùn)行軌跡的影響，和指導(dǎo)如何調(diào)試這里對小車各個(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)向桿的長連桿長度單位：m轉(zhuǎn)向輪與曲柄軸軸心距 b=。搖桿長c=。驅(qū)動輪直徑D=。驅(qū)動輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1=驅(qū)動輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2=。驅(qū)動軸與轉(zhuǎn)向輪的距離d=。曲柄長r1=。繩輪半徑r2=需加工的零件：a．驅(qū)動軸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dDB1355196d．深溝球軸承1個(gè)型號內(nèi)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(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)動軸，減小過大的驅(qū)動力同時(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)相對來說較簡單，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 評價(jià)分析優(yōu)點(diǎn)：（1）小車機(jī)構(gòu)簡單，單級齒輪傳動，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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