【導(dǎo)讀】它是對(duì)我們這四年專。業(yè)學(xué)習(xí)的最徹底的一次檢測和總結(jié)。通過這次設(shè)計(jì)不僅可以讓我們更加熟悉和鞏。次設(shè)計(jì)是聯(lián)系到了生活中的實(shí)際問題，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。要性與現(xiàn)實(shí)性，所以這次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)量也是這四年來最大的。到了很大的提高。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題是：“遙控玩具汽車的外形及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”。尤其是塑料齒輪的設(shè)計(jì)是本次設(shè)。計(jì)的重點(diǎn)也是設(shè)計(jì)中最難的一步。`一些錯(cuò)誤與問題，希望老師們能予以糾正。中國，所以玩具汽車市場在歐美已經(jīng)形成了較為規(guī)范的生產(chǎn)制造流程。場管理混亂，且生產(chǎn)出來的玩具汽車的合格率與質(zhì)量遠(yuǎn)低于歐美產(chǎn)品。的專業(yè)人士分析，在中國玩具汽車行業(yè)至少有45億人民幣的市場。由于我們能力有限，所以無法自行設(shè)計(jì)出像歐美那些所謂的高端玩具汽車，經(jīng)二級(jí)齒輪減速箱傳遞動(dòng)力到后車輪上而驅(qū)動(dòng)玩具汽車運(yùn)動(dòng)。相嚙合，從而實(shí)現(xiàn)了小型電動(dòng)機(jī)控制前輪轉(zhuǎn)向。

　　

【正文】 減速箱上蓋 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 42 頁 共 66 頁 圖 減速箱外形裝配圖 因此減速箱的內(nèi)置裝配三維造型圖如圖 圖 減速箱齒輪裝配圖 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 43 頁 共 66 頁 4 轉(zhuǎn)向器的設(shè)計(jì) 在遙控玩具汽車 的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中僅有動(dòng)力系統(tǒng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只能前進(jìn)而無法轉(zhuǎn)向的玩具汽車在市場的份額比重已經(jīng)逐年遞減，因此只有使玩具汽車具有轉(zhuǎn)向的功能才可以在市場上取得較大的份額，也正因?yàn)槿绱耍婢咂嚨霓D(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)設(shè)計(jì)問題，而遙控玩具汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向橋的設(shè)計(jì)又是其中的重中之重。 轉(zhuǎn)向橋，是指控制汽車轉(zhuǎn)向的車橋。對(duì)于大多數(shù)汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都設(shè)置在車前橋上。而對(duì)于四輪驅(qū)動(dòng)的汽車它的前車橋與后車橋都設(shè)置有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。它主要是依靠車橋中的轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)從而使兩端的車輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，進(jìn)而使汽車實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。它不僅 要承載汽車的垂直方向上的載荷，還必須承擔(dān)一定的縱向力和側(cè)向力以及在這些力的作用下所產(chǎn)生的力矩。轉(zhuǎn)向橋一般都布置在汽車的前部，因此也常稱為前橋。但不同型號(hào)的汽車的轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)卻基本相同，主要由汽車前梁裝置，轉(zhuǎn)向節(jié)組成。再根據(jù)車橋的結(jié)構(gòu)類型不同，可以分為整體式和斷開式兩種。 因?yàn)閷?duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車及其全輪驅(qū)動(dòng)的汽車，這些汽車的前車橋不僅要起到轉(zhuǎn)向作用，還要保證能夠傳遞足夠的動(dòng)力，所以叫做轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。 而對(duì)于常見的后輪驅(qū)動(dòng)的汽車而言，其前車橋雖然并不負(fù)責(zé)傳遞驅(qū)動(dòng)力，但還是要保證它具有靈活的轉(zhuǎn)向功能。因此它是轉(zhuǎn)向橋的 同時(shí)也是從動(dòng)橋。對(duì)于這類轉(zhuǎn)向橋裝置，如果使用的是非獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)則稱為整體橋；如果使用的是獨(dú)立懸架的結(jié)構(gòu)則稱為斷開橋。 對(duì)于整體式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向車橋而言，一般都使用工字形結(jié)構(gòu)的斷面橫梁梁或者是管形結(jié)構(gòu)的斷面橫梁。而在車橋的中間部位彎曲向下，以便能夠與發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)部位相匹配以實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，并能夠使汽車的質(zhì)心下降，以便在汽車行駛時(shí)汽車能夠穩(wěn)定的行駛。在轉(zhuǎn)向橋的兩端還按裝了轉(zhuǎn)向節(jié)及固定元件。并采用鋼板彈簧懸架以達(dá)到減震的效果。對(duì)于這類轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)大多數(shù)都用于在了載貨的重型汽車上。 對(duì)于斷開式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向車橋而言，一般都使 用獨(dú)立式懸架通過與車架或者非受載式車身相連接的方式，在車橋的兩端也都裝有轉(zhuǎn)向節(jié)及其固定元件。一般的小轎車大多數(shù)都采用了這種類型的的轉(zhuǎn)向橋。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 44 頁 共 66 頁 因此這次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向橋?yàn)閿嚅_式轉(zhuǎn)向橋。 轉(zhuǎn)向器的主要部件是車橋和轉(zhuǎn)向節(jié)的。這兩個(gè)重要部件并不會(huì)經(jīng)常與孩子接觸，并且所受到的扭矩與彎曲應(yīng)力都較小，所受的沖擊力也較小，所以可以考慮使用 POM 塑料材料進(jìn)行制造，以提高性價(jià)比和降低成本。 連接橋的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的連接橋呈梯形狀，且設(shè)有齒條與電動(dòng)機(jī)上的的齒輪連接，從而可以 控制連接橋的左右轉(zhuǎn)動(dòng)。在連接橋的兩端各有一個(gè)通孔，從而使轉(zhuǎn)向節(jié)與連接橋連接，并實(shí)現(xiàn)通過連接橋的左右轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向控制如圖 。 在連接橋的的下底面有一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，并有彈簧裝置與其相接觸。從而在汽車轉(zhuǎn)向后可以實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向的自動(dòng)回正不必再進(jìn)行修正。 如圖 連接橋 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 45 頁 共 66 頁 轉(zhuǎn)向節(jié)的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向節(jié)根據(jù)轉(zhuǎn)向橋的連接橋結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)并且由遙控玩具汽車的底盤和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的上蓋進(jìn)行固定。如圖 。 圖 轉(zhuǎn)向 節(jié) 玩具汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)配圖如圖 圖 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)裝配圖 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 46 頁 共 66 頁 5 車輪的設(shè)計(jì) 玩具汽車的車輪由車轂，車胎，和一個(gè)固定銷組成，并且材料也各不相同。 對(duì)于車轂，由于是用于遙控玩具汽車中，所以可以使用塑料材料進(jìn)行制造，又因?yàn)檩^經(jīng)常與兒童皮膚接觸所以采用 PC 材料。 對(duì)于車胎，則可以采用丁苯橡膠為材料。 固定銷因?yàn)椴皇芴蟮牧梢圆捎?Q235 為材料。 由于車輪轂采用塑料材料，所以在制造時(shí)可以通過注塑成型來制造車輪轂，因此在設(shè)計(jì)車輪轂時(shí)可以較為自由，沒有太多 限制，因此我們所設(shè)計(jì)的車輪轂為如圖 圖 車輪轂 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 47 頁 共 66 頁 根據(jù)車輪轂的結(jié)構(gòu)大小從而即可確定車胎的內(nèi)徑大小，從而即可設(shè)計(jì)出車胎的三維造型圖如圖 圖 車胎 固定銷如圖 的作用在于連接車輪轂和轉(zhuǎn)向節(jié)，但要注意的是固定銷對(duì)這兩零件的配合方式是不相同的。對(duì)于車輪轂將采用過盈配合方式安裝，對(duì)于轉(zhuǎn)向節(jié)將采用間隙配合方式安裝如圖 。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 48 頁 共 66 頁 圖 固定銷 圖 車輪轉(zhuǎn)配圖 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 49 頁 共 66 頁 6 汽車外形設(shè)計(jì) 由于汽車外形是孩子們最經(jīng)常接觸的部分，所以除了外表美觀以為，還必須保證玩家汽車外形材料的安全性和環(huán)保性。因此汽車外形的車蓋與車底盤都選用PC 材料進(jìn)行制造。 遙控玩具汽車的底盤設(shè)計(jì)也是玩具汽車的一個(gè)重點(diǎn)，因?yàn)橹挥袑⒌妆P設(shè)計(jì)的合理，能將之前的所以傳動(dòng)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安裝在底盤上，并帶動(dòng)玩具汽車運(yùn)動(dòng)，也因此在設(shè)計(jì)汽車底盤時(shí)必須充分的考慮到玩具汽車之前的那些傳動(dòng)系統(tǒng)及其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的尺寸，再根據(jù)這些尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。 根據(jù)轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其尺寸可以將遙控玩具汽車的前端部分設(shè)計(jì)出來，其結(jié)構(gòu)如圖 ，圖 所示。 圖 汽車底盤前端部分 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 50 頁 共 66 頁 圖 汽車前端轉(zhuǎn)向器外箱裝配圖 對(duì)于遙控玩具汽車底座的后端，最主要的作用是裝配減速箱。但是考慮到材料的成本和生產(chǎn)的效率問題，可以將減速箱與底座相結(jié)合，使得底座與減速箱合為一體如圖 及將減速箱的外形及其尺寸直接運(yùn)用到遙控玩具汽車的底座上，并將減速箱與玩具汽車底座的中間部分連接在一起。這樣設(shè)計(jì)的另一個(gè)好處在于裝配時(shí)也將節(jié)省下很多 的成本，并且在工廠的玩具小車車裝配流程中也可以節(jié)省工人們很多的時(shí)間，從而提高生產(chǎn)的效率。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 51 頁 共 66 頁 圖 玩具汽車底座后端部分 對(duì)于玩具汽車的中間部分，其主要作用是用來放置電源（鋰電池）用的，因此必須考慮到電池的尺寸來設(shè)計(jì)。由于我們使用的是外形類似于 4 節(jié) 5 號(hào)電池大小的鋰電池為動(dòng)了源，因此在設(shè)計(jì)時(shí)可參考 5 號(hào)電池的大小尺寸來設(shè)計(jì)。 對(duì)于 5 號(hào)電池經(jīng)過查詢我們知道它的大小為直徑為 14 毫米，高度為 49 毫米，因此對(duì)于 4 節(jié) 5 號(hào)電池形式的鋰電池經(jīng)過計(jì)算很容易可以得出其大小為：其長度由 4 個(gè)直徑為 14 毫米組成，因此為 64 毫米，高度與 5 號(hào)電池相同均為 49 毫米。在計(jì)算出遙控玩具汽車底座中間部分放置能源位置的空間大小后，在其前后還需留有一定的空間，其主要作用是用來給無線控制元件和電路及其電線留下空間存放，并使得汽車底座在長度與寬度比上看起來更加協(xié)調(diào)和美觀。 同時(shí)在遙控玩具汽車的底座上的前端、中端、后端之間的連接處上都必須設(shè)計(jì)有類似于鈑金形狀的結(jié)構(gòu)如圖 ，以此來保證遙控玩具汽車底座的穩(wěn)定性，并保證玩具汽車在行駛過程中不會(huì)因?yàn)槭芰Χ婢咂嚨鬃蹟唷? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 52 頁 共 66 頁 圖 玩具汽車底座整體結(jié)構(gòu) 圖 玩具汽車的車蓋外形設(shè)計(jì)總體尺寸可根據(jù)玩具汽車底盤的尺寸設(shè)計(jì)出，但是玩具汽車車蓋外形的三維造型設(shè)計(jì)是運(yùn)用 Pro/e 軟件造型的最大難點(diǎn)，不僅工程量大，操作復(fù)雜，而且還需要有很好的空間想象能力，由于我們自身的能力有限，不可能完全根據(jù)自己的現(xiàn)有水平直接利用造型軟件設(shè)計(jì)出如此復(fù)雜的三維造型，因此我們在學(xué)習(xí)了 Pro/e 高級(jí)曲面造型后，又參考了網(wǎng)上網(wǎng)友們設(shè)計(jì)的汽車曲面設(shè)計(jì)后，而設(shè)計(jì)出了玩具汽車的車蓋外形如圖 ，圖 。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 53 頁 共 66 頁 圖 玩具汽車車蓋外形 圖 玩具汽車車窗 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 54 頁 共 66 頁 7 遙控器的外形設(shè)計(jì) 遙控器是孩子接觸最多的部件，因此必須保證遙控器材料的安全可靠和它的耐用性，因此我們采用 PC 材料制造。 遙控器的外形設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于操作時(shí)的舒適性，并且各個(gè)鍵位設(shè)置的合理性，已經(jīng)在實(shí)際使用時(shí)孩子們在使用遙控器時(shí)能夠拿穩(wěn)遙控器，因此我們設(shè)計(jì)的遙控器如圖 。 圖 遙控器外形設(shè)計(jì) 遙控器中間的按鍵為電源開關(guān)，在不使用時(shí)請關(guān)閉電源，以節(jié)約電量，增加電池 的使用壽命。遙控器左側(cè)的杠桿用來控制玩具汽車的前進(jìn)和后退，遙控器右側(cè)的杠桿用來控制玩具汽車的左右轉(zhuǎn)向，兩個(gè)杠桿可同時(shí)操作。當(dāng)不控制杠桿時(shí)，杠桿將自動(dòng)復(fù)位。由于杠桿操作靈敏，請勿用力操作，以免損壞遙控器。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 55 頁 共 66 頁 參考資料 [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 8版 . 北京 :高等教育出版社 , . 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