凸輪8字無碳小車設計報告(編輯修改稿)
2025-08-30 09:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在儲能和釋放能量時都會消耗能量，因而能量有效利用率不高優(yōu)點：成本低廉、橡皮筋質(zhì)量低，對小車運動過程影響幾乎可以忽略 缺點：很難精準控制儲能大小，能量釋放時間過于短暫，零件間容易打滑浪費能量。優(yōu)點：在小車行駛過程中，驅(qū)動輪不會打滑，軌跡更為準確。缺點：裝配時要求同軸心，精度要求高； 轉(zhuǎn)向機構是本小車設計的關鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機構也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，結構簡單，零部件已獲得等基本條件，同時還需要有特殊的運動特性。能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為滿足要求的來回擺動。 優(yōu)點：適當?shù)卦O計出凸輪的輪廓曲線后就可以使推桿精準地實現(xiàn)所需的運動規(guī)律，而且響應快速；缺點：凸輪廓線與推桿之間為點、線接觸，易磨損；凸輪精準制造較困難；需使用額外機構，利用彈簧力與使凸輪與推桿保持接觸；優(yōu)點：連桿機構中的運動副為低副，其運動副元素為面接觸，壓力較小，易潤滑，損耗能量少，且運動副一般是幾何封閉，對保證小車行進的可靠性有利。 缺點：由于連桿機構的運動必須經(jīng)過中間構件進行傳遞，因而構件數(shù)目多，傳動路線長，若加工不能保證適當精度，易產(chǎn)生較大的誤差積累，也使機械效率降低。 傳動概述：傳動機構的功能是把動力和運動傳遞到轉(zhuǎn)向機構和驅(qū)動輪上。要使小車行駛的更遠及按設計的軌道精確地行駛，傳動機構必需傳遞效率高、傳動穩(wěn)定、結構簡單重量輕優(yōu)點：齒輪具有效率高、適用的載荷和速度范圍大、工作可靠、傳動比穩(wěn)定。缺點：但價格較高，且傳動距離比較短優(yōu)點：具有結構簡單、可以遠距離傳動、價格低廉、緩沖吸震無噪音等特點，可使重物下落速度減緩；缺點：其效率及傳動精度并不高。、控制機構 利用上述形態(tài)學矩陣，理論上可組合出4x1x3x2=24種方案。 而經(jīng)對各功能元解機構的優(yōu)缺點分析還有比賽要求的分析后，本組最終定的小車組合方案為A2(繩輪機構)B1（后雙輪差速驅(qū)動）C3（凸輪推桿機構）D2(齒輪機構)： 因為選擇了滾筒繩輪機構，凸輪結構和齒輪結構，所以將車身底板盡量挖空，以減低車身重量，而且使凸輪，齒輪不與車身發(fā)生干涉一臺完整的機器包括：原動機構、傳動機構、執(zhí)行機構、控制機構。微調(diào)機構就屬于控制機構，由于本次比賽對軌跡精度要求很高，并且上述本組組合方案機構對于加工誤差和裝配誤差很敏感，小車的行進軌跡可能會發(fā)生偏移，加上本次大賽新要求：8字兩桿之間的距離在300mm500mm之間變化，因此就必須加上微調(diào)機構，對誤差進行修正，使小車走一條最優(yōu)的軌跡。綜合各方面的因素，使得小車真正實現(xiàn)微調(diào)，我們選用了可調(diào)節(jié)連桿機構+多組后驅(qū)動輪，通過螺栓調(diào)節(jié)連桿長度，使連著前輪的桿a長度發(fā)生變化，進而影響前輪最小擺角，加上改變輪子的直徑，使得小車走過的路程發(fā)生變化，從而改變“8”字大小的變化；三、技術分析：：圖13.“8”字理想軌跡小車由O點出發(fā)，依次經(jīng)過A、B、O、C、D、O完成一個周期，假設抽到兩樁之間的距離是400mm，及兩圓的中心距離是400mm，R=200mm故AOD直線距離，AOD圓軌跡距離628，所以小車一個周期走過的距離：1256+*2=設后輪走3圈為一個周期，后輪直徑D=260mm、solidworks toolbox凸輪設計及其相關參數(shù)的確定：凸輪設計：凸輪作順時針方向轉(zhuǎn)動 , 從動件運動方向過凸輪盤中心線，從動件在推程作等加速等減速運動 , 在回程作余弦加速度運動。由于傳統(tǒng)的反轉(zhuǎn)法和matlab設計凸輪較為麻煩，所以本小組由小車走過的軌跡將小車分為4小段，即AB=628。BOC=。CD=628。DOA=算出凸輪：176。、176。、176。、176。、推程62回程62設置行程h=25，基圓半徑2
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