無碳小車設計說明書(已改無錯字)
2022-08-18 10:05:06 本頁面
【正文】 比較得到最優(yōu)的小車。三 技術(shù)設計技術(shù)設計階段的目標是完成詳細設計確定個零部件的的尺寸。設計的同時綜合考慮材料加工成本等各因素。通過對小車建立數(shù)學模型，可以實現(xiàn)小車的參數(shù)化設計和優(yōu)化設計，提高設計的效率和得到較優(yōu)的設計方案。充分發(fā)揮計算機在輔助設計中的作用。 為了簡化分析，先不考慮小車內(nèi)部的能耗機理。設小車內(nèi)部的能耗系數(shù)為，即小車能量的傳遞效率為。小車輪與地面的摩阻系數(shù)為，理想情況下認為重塊的重力勢能都用在小車克服阻力前進上。則有為第i個輪子對地面的壓力。為第i個輪子的半徑。為第i個輪子行走的距離為小車總質(zhì)量、。四方面考慮。 。下圖為當車輪半徑分別為（222mm，70mm），.....mm時小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標圖（圖六）有上圖六可知滾動摩阻系數(shù)對小車的運動影響非常顯著，因此在設計小車時也特別注意考慮輪子的材料，輪子的剛度盡可能大，與地面的摩阻系數(shù)盡可能小。同時可看到小車為輪子提供能量的效率提高一倍小車前進的距離也提高一倍。因此應盡可能減少小車內(nèi)部的摩擦損耗，簡化機構(gòu)，充分潤滑。，車輪半徑依次增加10mm時的小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標圖圖六圖七由圖可知當小車的半徑每增加1cm小車便可多前進1m到2m。因此在設計時應考慮盡可能增大輪子的半徑。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：當重物下降時，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：當轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動軸間的夾角為時，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，當轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過角度時，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)過的角度當小車轉(zhuǎn)過的角度為時，有d、小車其他輪的軌跡以輪A為參考，則在小車的運動坐標系中，B的坐標C的坐標在地面坐標系中，有整理上述表達式有： 為求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過設定合理的參數(shù)的到了小車運動軌跡如（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)生的影響而設置的系數(shù)）b、轉(zhuǎn)向假設小車在轉(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小車慣量為，質(zhì)心在則此時對于旋轉(zhuǎn)中心的慣量為（平行軸定理）小車的加速度為：整理上述表達式得：小車一旦設計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
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