【導(dǎo)讀】并用來驅(qū)動小車行走的裝置。該小車再前行時能自動避開賽道上設(shè)置的障礙物（每隔。1米，放置一個直徑為20mm,高為200mm的彈性障礙圓棒）。此模型的最大特點是將。照規(guī)定的路線完成任務(wù)。本文將對綠色小車模型設(shè)計過程，結(jié)構(gòu)功能特點進(jìn)行詳細(xì)的

　　

【正文】 零件手冊》表 499 得：緊固螺母統(tǒng)一選用 mm6?d的 C級 1型的六角螺母， 即 mmd31 ? 。 C級 1型的六角螺母對應(yīng)螺母厚度? ,查表 4116得 mm6?d 對應(yīng) C級平墊圈的厚度 ? ，由軸承端蓋設(shè)計，取其總寬度為 4mm。則mmhmdll MLBA ??????????? ?? 圓整取 mm14?? ?? MLBA ll 查《機械零件手冊》表 7112 軸承統(tǒng)一選擇型號為 1000087 的深溝球軸承，3 . 5 m m1 4 m m7 m mBDd ????? ，即 7mmd 32 ? ，為了保證軸承端蓋能夠壓緊軸承內(nèi)圈?。? 3 m m?? ?? LKCB ll 軸承通過軸肩軸向定位，軸肩高度必須低于軸承內(nèi)圈端面高度，以便拆卸軸承，取軸肩高度 ? ，即 8mmd 33 ? 。 非定位軸肩一般取 1～ 2mm，這里取 1mm 即齒輪 4 軸頭直徑 mm10d 36 ? ，為了保證擋圈卡緊齒輪，軸端應(yīng)略小與齒輪輪轂，取軸端比齒輪輪轂小 1mm,已知齒輪4 的輪轂為 14mm 即 mm13I ??Jl 。 由于齒輪 4 要與齒輪 3 嚙合，通過計算得??KJl ，齒輪 4 左端采用軸肩定位，軸肩高度 dh ? ，取 mm1?h 。即mm1235 ?d 。軸環(huán)寬度 ? ，取 mm5??IHl 。取非定位軸肩為 2mm，即 mm834 ?d 。曲軸與小車側(cè)身需留安全距離，取 mm9??DCl 。 取 mm830 ?d ，根據(jù)傳動桿設(shè)計傳動桿與曲軸配合部分寬 10mm,取 mm14??FEl ,另取 mm3?? ?? GFED ll 軸總長為 200mm： )()31439314(2 0 0G ???????????????? ??? MHGAH llBl 至此，已初步確定了軸的各段和長度。 綠色小車 25 圖 12 曲軸結(jié)構(gòu)示意圖 （ 4） 軸上零件的周向定位 齒輪 4 與軸的周向定位均采用平鍵連接。按 10mmd 36 ? ， 由《機械設(shè)計簡明手冊》表 81 查得平鍵截面為 mm3mm3 ??? hb ，鍵槽用鍵槽銑刀加工，選用系列中長為 10mm的 A 型平鍵。同時為了保證后輪以及齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配額為 6k7H 。 （ 5） 確定軸上圓角和倒角尺寸 參考《機械設(shè)計》表 ，直徑為 6～ 10mm 取軸端圓角 ? ? ，軸內(nèi)圓弧倒角為 ,直徑大于 10mm取軸端圓角 ? ? ，軸內(nèi)圓弧倒角為 。 （ 6） 求軸上的載荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)作出軸的計算簡圖（圖三）。 ??? 333231 LLL +98mm+=169mm 根據(jù)軸的計算簡圖作出軸受的彎矩圖和扭矩圖（圖三）。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險截面?，F(xiàn)將計算處的截面 ef 處的 T及 M 的值列于下表。 表 7 曲軸上的載 荷 載荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F NF Y ?? NF Y ? NF ?? NF Y ? NF Z ? NF Z ?? NF Z ?? 彎矩 M ?? NM H ?? NM V 綠色小車 26 總彎矩 ?? NM 扭矩 T ?? NT 綠色小車 27 圖 13 曲軸上的力、彎矩、轉(zhuǎn)矩 （ 7） 校核軸的疲勞強度 判斷危險截面 危險截面的位置應(yīng)是彎矩和轉(zhuǎn)矩最大，截面較小且應(yīng)力集中較嚴(yán)重處。當(dāng)在同一截面處有幾個應(yīng)力集中源時，取各源所引起的應(yīng)力集中的最大值。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，截面 EF 之間彎矩最大 ,以及截面 J處后輪與軸過盈配合且開有擋圈卡槽 和焊接處 引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，同時所受應(yīng)力又較大，這些屬于危險截面。另外由于安裝軸承處直徑比理論設(shè)計尺寸略小，也需進(jìn)行校核。 對于截面 E 有： 截面 E 有焊接截面，查《機械設(shè)計師手冊》表 577，按貼角焊縫查得其應(yīng)力集中等級為 4K ,由表 576 得 ][ 1 MP?? ?? NM 綠色小車 28 ?? NT E 33 ?? dW h W TMca22 )(?? ?? 以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，統(tǒng)一取 ?? ，代入數(shù)據(jù)得： ? ? ][ )(37..46 1122 MPM P aMPMP bca ???????? ?? ??? 查表 573，對于對接及貼腳焊縫 其剪切應(yīng)力有： ? ? ? ? ?? ? （按照普通方法檢查的手工焊），即 ? ? MP?? 。 查表 1621 有： 22 )( )( KR KRTKR KRM ??? ??? 或,其中 R=4mm,K=2mm代入得 MPMP 或?? 顯然 ? ?h??? ， 故安全 對于截面 J 有： ?? NM ?? NT J 33 ?? dW J 代入數(shù)據(jù)得： MP aMPMP bca 40][ )( 122 ?????? ??? 故安全 對于截面 L 有： ?? NM ?? NT L 33 ?? dW L 代入數(shù)據(jù)得： MP aMPMP bca 40][ )( 122 ?????? ??? 故安全 綠色小車 29 支承軸（ 4 軸）設(shè)計 有焊接 材料 選 與 曲 軸一樣， 選 Q235A。 設(shè)計 尺寸如下 圖所示 , 由曲軸焊接處校核，焊接處強度足夠，無需校核。 圖 14 支撐軸零件圖 滾動軸承的校核 軸承預(yù)計壽命為 10000h 以上有六個軸承需要校核其型號 均 相同，校核 其 中當(dāng)量載荷最大的軸承即可。 軸承型號為 1000087, rC = 其中 受力 最大的軸承為 2軸左側(cè)的軸承 當(dāng)量載荷 P= n=1080/t(r/min)深溝 球軸承取 3?? ， 1?tf .0， ?pf 。 39。)(16667 HptH LhPf CfnL ??? ?(取 t=15s) 鍵強度校核 原動 軸上鍵的校核 2 軸上有兩處有鍵槽， 軸徑 均為 mm10?d ， 左側(cè) 輪轂長度 mm11?L ， 右側(cè)輪轂長度為 mm19?L ，只需校核輪轂較短處的鍵即可即校核左側(cè)鍵， 查 《機械簡明手冊》表 81， A 型平鍵，其尺寸為 綠色小車 30 mm3?b ， mm3?h ， mm8?L (GB/T 10951997) 現(xiàn)校核其強度： mm5??? bLl , mm120 ?? NT ，2hk? M P ak l dTp ??? 查 《機械設(shè)計》表 ， 得 MPap 110][ ?? ，因為 ][ pp ?? ? ，故鍵符合強度要求。 驅(qū)動軸 上鍵的校核 該軸上有 三 個鍵都是軸與齒輪 或軸與后輪的 聯(lián)接 左 右兩邊 軸徑 均為 mm10?d ，輪轂長度 mm10?L ，查 《機械簡明手冊》 81， A型平鍵，其尺寸為 mm3?b ， mm3?h ， mm8?L (GB/T 10951997) 現(xiàn)校核其強度： mm5??? bLl , ?? NT ， 2hk? M P ak l dTp 7 8 ??? 查 《機械設(shè)計》表 得 MPap 110][ ?? ，因為 ][ pp ?? ? ，故鍵符合強度要求 中間 軸徑 mm11?d ，輪轂長度 mm16?L ，查 查《機械簡明手冊》 81，選 A 型平鍵，其尺寸為 mm4?b ， mm4?h ， mm12?L (GB/T 10951997) 現(xiàn)校核其強度： mm8??? bLl , ?? NT ， 2hk? M P ak l dTp 3 3 ??? 查 《機械設(shè)計》表 得 MPap 110][ ?? ，因為 ][ pp ?? ? ，故鍵符合強度要求 曲 軸上鍵的校核 軸徑 mm10?d ，輪轂長度 mm14?L ，查 查《機械簡明手冊》 81， 選 A 型平鍵，其尺寸為 mm3?b ， mm3?h ， mm10?L (GB/T 10951997) 現(xiàn)校核其強度： mm7??? bLl , ?? NT ， 2hk? M P ak l dTp 9 2 ??? 查 《機械設(shè)計》表 得 MPap 110][ ?? ，因為 ][ pp ?? ? ，故鍵 符合強度要求 綠色小車 31 5 設(shè)計小結(jié) 這次 畢業(yè) 設(shè)計是我們理論 結(jié)合 實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。通過 三個多月 的設(shè)計實踐，使我對機械設(shè)計有了更多的了解和認(rèn)識 .為我以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ) 。 畢業(yè)設(shè)計收獲很多，如學(xué)會如何查閱資料相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力等等。但在其中也發(fā)現(xiàn)了一些不足，專業(yè)知識 不夠扎實 ，材料選擇的不熟悉，等等。這次是我對自己大學(xué)四年的一次大的檢閱，使我明白自己對知識認(rèn)識還是不夠，雖然畢業(yè)就在眼前，但是我的求知路還很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。以后不管走向什么 工作崗位，學(xué)習(xí)還是不能間斷，所謂“學(xué)無止境”，不斷的勉勵自己，使自己能夠成為社會真真有用的人。 綠色小車 32 參考文獻(xiàn) [1]楊明忠，朱家誠 主編 .機械設(shè)計 .武漢：武漢理工大學(xué) , [2]楊黎明 ， 楊志勤 主編 .機械設(shè)計簡明手冊 .北京： 國防工業(yè)出版社 , [3]譚慶昌 ， 趙洪志主編 .機械設(shè)計（修訂版） .北京：高等教育出版社 , [4]《機械設(shè)計師手冊》編寫組 編 .機械設(shè)計師手冊 .北京：機械工業(yè)出版社 , [5]賈燿卿 主編 .機械零件手冊 .北京： 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 , [6]陳于萍，周 兆元主編 .互換性與測量技術(shù) （第 2版） .北京 ： 機械工業(yè)出版社 , [7]鄭文偉，吳克堅 主編 .機械原理（第 7版） .北京： 高等教育出版社 , [8]袁劍雄，李晨霞，潘承怡 編著 .機械 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 禁忌 .北京： 機械工業(yè) 出版社 , [9]于惠力， 潘承怡 等 編 著 .機械零 部 件 設(shè)計禁忌 .北京： 機械工業(yè)出版社 , [10]袁劍雄，李晨霞，潘承怡 編著 .機械結(jié)構(gòu)設(shè)計禁忌 .北京：機械工業(yè)出版社 , [11]于惠力， 潘承怡 等編著 .機械零部件設(shè)計禁忌 .北京： 機械工業(yè)出版社 , [12]何銘新，錢可強主 編 .機械制圖 .北京：高等教育出版社 , [13]丁淑輝，曹連民主編 .Pro/Engineer Wildfire 基礎(chǔ)設(shè)計與實踐 .北京： 清華大學(xué)出版社 , 綠色小車 33 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計可以圓滿地 完成， 離不開老師和同學(xué)的支持和幫助 ， 在此，真心的謝謝在設(shè)計過程中給予教導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué) 們。按照 院校的要求和安排，在 肖 老師的悉心指導(dǎo)與幫助下我全身心地投入到此次課題設(shè)計中，認(rèn)真地查閱各種有關(guān) 機械設(shè)計方面的資料，發(fā)揚求真務(wù)實的學(xué)習(xí)作風(fēng)，以嚴(yán)謹(jǐn)篤學(xué)的態(tài)度，獨立思考，保質(zhì)保量地完成了 這次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)。 在本次設(shè)計中，我查閱了很多有關(guān) 機械 設(shè)計 方面的 參考文獻(xiàn)，并在不懂之處請教老師和同學(xué) 們 ， 在 指導(dǎo)老師 肖老師 積極關(guān)心 和幫助下 ， 對 我不懂之處認(rèn)真教導(dǎo)，大意之處指出缺陷，錯誤之處提出修改，本次畢業(yè)設(shè)計可以順利地完成，離不開老師和同學(xué)的支持和幫助， 再次感謝老師和同學(xué)們。 雖然以前也做過好幾次課程設(shè)計 ， 但 這次 相對以前的課程 設(shè)計 有所不同 ， 再加上自己掌握的知識不夠全面和扎實， 做的 設(shè)計中 或多 或 少會有一些 疏漏和錯誤，懇請各位老師多多指點斧正。