【正文】 ? 39。由表 101，大齒輪與小齒輪均選擇選擇 45 剛 (調(diào)質(zhì) )，硬度為 240HBS。 （ 2）無碳小車為一般工作機器，參考表 106，選用 7 級精度。 所以轉(zhuǎn)向裝置選擇不完全齒輪。 減速器傳動比 4?ai 考慮到一級齒輪傳動圓柱齒輪范圍為 8~5 ，故選 21?i ， 22?i 。而在齒輪傳功中，齒輪件的傳動比常取 5~ ，在此我們?nèi)〕Ｓ脗鲃酉禂?shù) 2 .則與滾筒同軸的齒輪需要轉(zhuǎn)動 2 圈，同樣的滾筒也要轉(zhuǎn) 2 圈。初步計 算時，為了方便計算，我們初步取得輪子直徑為 100mm,但是在繪圖的過程中發(fā)現(xiàn)無法安裝轉(zhuǎn)向機構(gòu)，所以后初步設(shè)計直徑為 150mm。 主要結(jié)果 機械設(shè)計課程設(shè)計 西安文理學(xué)院 2021 級機械設(shè)計制造及其自動化 頁 第 2 頁 設(shè)計題目 無碳小車設(shè)計 原始數(shù)據(jù) 小車所受牽引力 NF 10? ； 小車速度 smv ? , 后輪直徑 mmD 150? ； 工作條件 平緩的路面波動較小 動力來源 重錘 1kg 的重力勢能 傳動方案 倆個一級直齒圓柱齒輪傳動 相關(guān)參數(shù) NF 10? smv ? mmD 150? …………………………..….………..………..裝…………..……...訂…………………..線……………………………………………….….. 機械設(shè)計課程設(shè)計 西安文理學(xué)院 2021 級機械設(shè)計制造及其自動化 頁 第 3 頁 總傳動比的分配 重錘重 Kg1 ，下落高度 mm2400? ， ? 。環(huán)境對人類的健康越來越重要，人們提出建設(shè)無碳社會使生活 更加環(huán)保。我們通過設(shè)計無碳小車模型，用重力勢能轉(zhuǎn)化為機械能，為以后能源發(fā)展提供了一種全新的思路，使更多的人有意識的去享受低碳生活。所以我們選擇曲柄連桿機構(gòu)來實現(xiàn)小車的轉(zhuǎn)向，選擇傳動平穩(wěn)可靠的齒輪機構(gòu)來實現(xiàn)周性的繞過障礙物。通過計算設(shè)計出能完成預(yù)期行走功能的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和相關(guān)傳動系統(tǒng)，并使小車在前行時能夠在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺（長 mm1525 、 寬 mm1370 )上，繞兩個障礙物按“ 8 ”字形軌跡運行。該無碳小車是利用一個一定質(zhì)量的重物從一定的距離下落是由其自身重力勢能轉(zhuǎn)換成機械能來驅(qū)動小車行走。 1 份， 60008000 字。 要求完成： 1 張（ A2）。要求滿足：①小車上面要裝載一件外形尺寸為 Φ 60 20 mm 的實心圓柱型 鋼制質(zhì)量塊作為載荷，其質(zhì)量應(yīng)不小于 400 克；在小車行走過程中，載荷不允許掉落。要求小車前行過程中完成的所有動作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。 給定重力勢能為5 焦耳（取 g=10m/s2），競賽時統(tǒng)一用質(zhì)量為 1Kg 的重塊（￠ 50 65 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差 400177。小車在前行時能夠 在半張標(biāo)準(zhǔn)乒乓球臺（長 1525mm、寬 1370mm)上，繞兩個障礙物按“ 8”字形軌跡運行。 題目 無碳小車設(shè)計 方案與要求 “無碳小車”以重力勢能驅(qū)動的具有方向控制功能的自行小車。 指導(dǎo)教師 。 專業(yè)班級 。 月 。 。 指導(dǎo)教師 。 學(xué) 號 。 機械設(shè)計課程設(shè)計 計算說明書 題 目 。 專業(yè)班級 。 學(xué)生姓名 。 。 年 。 日 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 。 班 學(xué) 號 。 職 稱 教研室 。功能設(shè)計要求是給定一重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能并可用來驅(qū)動小車行走的裝置如上圖所示。障礙物為直徑 20mm|、長 200mm的 2 個圓棒，相距一定距離放置在半張標(biāo)準(zhǔn) 乒乓球臺的中線上，以小車完成 8 字繞行圈數(shù)的多少來評定成績。 2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運動，不允許掉落。 小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（ 1 個轉(zhuǎn)向輪， 2 個驅(qū)動輪），具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設(shè)計完成。②轉(zhuǎn)向輪最大外徑應(yīng)不小于 Φ 30mm。 2 張（齒輪和軸 兩個 零件）。 開始日期 2021 年 12 月 15 日 完成日期 2021 年 01 月 02 日 2021 年 11 月 20 日 機械設(shè)計課程設(shè)計 西安文理學(xué)院 2021 級機械設(shè)計制造及其自動化 頁 第 1 頁目錄 計算與說明 ...................................... 1 .................................... 2 .......................................... 2 .......................................... 2 .......................................... 2 .......................................... 2 .......................................... 2 .................................. 3 .................................... 3 ...................................... 4 ................... 5 各軸轉(zhuǎn)速的計算 ................................... 5 ...................................... 5 輸入轉(zhuǎn)矩 ...................................... 5 ...................................... 6 選定轉(zhuǎn)向裝置 ..................................... 6 確定轉(zhuǎn)向裝置的基本參數(shù) ........................... 6 .................................... 8 設(shè)計計算一級齒輪 ................................. 8 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ......... 8 按齒面接觸強度設(shè)計 ......................... 8 機械設(shè)計課程設(shè)計 西安文理學(xué)院 2021 級機械設(shè)計制造及其自動化 頁 第 2 頁 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 ..................... 10 ................................. 14 選擇齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ........ 14 按齒面接觸強度設(shè)計 ........................ 15 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 .................... 17 ................................. 20 ............................... 21 ........................... 22 ............................. 27 ........................ 29 ................................. 29 8 軸承的選擇 ................................... 30 9 潤滑方式選擇 .................................. 30 ....................................... 31 ....................................... 31 10 注意裝配事項 ................................. 31 軸的裝配 ........................................ 31 齒輪的裝配 ...................................... 32 轉(zhuǎn)向桿的裝配 .................................... 32 11 設(shè)計小結(jié) ..................................... 32 12 參考文獻(xiàn) ..................................... 33 機械設(shè)計課程設(shè)計 西安文理學(xué)院 2021 級機械設(shè)計制造及其自動化 頁 第 1 頁 計算與說明 我們本次的機械設(shè)計課程設(shè)計是以“全國大學(xué)生工程實訓(xùn)綜合能力競賽”題目“無碳小車”為題。小車前行過程中完成的所有行走功能所需的能量均有此能量轉(zhuǎn)換獲得，不消耗其他形式的能量。障礙物為直徑 mm20 |、長 mm200 的 2 個圓棒，相距一定距離放置在半張標(biāo) 準(zhǔn)乒乓球臺的中線上，以小車完成 8 字繞行圈數(shù)的多少來評定成績。 隨著社會的發(fā)展，低碳生活對我們越來越重要，建設(shè)無碳生活，使得生活更加環(huán)保，是我們每個人的職責(zé)。保護環(huán)境是每個人得責(zé)任，在人們開始有意識地減少對大氣的二氧化碳 排放量，就要求生活中的交通工具盡可能的減少或不排放二氧化碳 ,隨著人們的生活水平越來越高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求也日益增加。無碳車的研發(fā)可以緩解社會對能源的需求。按 8 字樁最小距離 mm400計算，由于小車在走 8 字時，其精確軌跡無法估算，先在暫時認(rèn)為小車在走八字是近似為掃描圓形軌跡，如下圖所示： 圖 11 小車掃描軌跡 根據(jù)圖 11 和圓的周長公式，我們可以大致確定出小車所要走過的路徑， 根據(jù)公式： dl ?? ..........................................................................................① 將數(shù)據(jù)代入公式中可得： mml 1257? 由于小車要走過的距離為兩個圓的