合肥工业大学无碳小车设计方案

无碳小车设计方案 小车设计 1 工作原理 重力势能转化成小车前进的动能 1kg 的重物从 50cm 的高度下落 重力 势能为 5J 利用转向装置实现小车按正弦曲线 近似看作 绕桩前进 桩距 1m 当重物下落时 其所带的绳子带动绕线轴转动 带动与绕线轴同轴的二 个齿轮转动 从而带动从动齿轮转动 从动齿轮一个在后轴 带动后轮转动 另一个是与连杆相连 从而带动前轮摆动 此图为示意图 为小车的装配图 2 动力装置 1 传动的选择及其原理 重物下落采取连线方式 因为这样可以改变力的方向 较好使所绕的绕线 轴转动 从而带动后轮轴转动 此图为部分半剖视图 2 侧视图 3 转向装置 1 转向装置的选择 选择采用空间四杠机构来实现转向 其原理是利用曲柄摇杆机构曲柄转一 圈 摇杆转动一定角度 2 工作原理 绕线轴与转向装置之间用齿轮联动 在从动齿轮上钻孔 连接曲柄 从动 齿轮转一圈 曲柄转动 摇杆转动一定角度 小车前进 通过计算 实现绕桩 前进 3 计算 后轮上有一个齿轮为 r1 与之相啮合的为 r2 在主动轴上 另一个与 r2 同轴的齿轮为 r3 与之相啮合的为 r4 专司转向 可知要求当小 车位移 2 米即路程 s 2 28 米 假定左右摆幅为 0 2m 时 r4 转一周 后轮 R 后轮 100cm 可得方程 s 2 兀 2 兀 r1 2 兀 r2 2 兀 r3 2 兀 r4 1 即 r1 r3 r2 r4 0 2 兀 5 0 288 再设绕线轴半径为 r 线 行进几个周期 可得 S 2 兀 R 后轮 2 兀 r1 2 兀 r2 2 兀 R 线 0 5 n 即 r1 r2 1 40 n r 线 同理 r4 r3 1 4 兀 n R 由以上得出 齿轮标准得表格 半径 长度 模数 N 齿数 R1 10 00 1 25 16 R2 48 75 1 25 78 R3 28 2 28 R4 20 2 20 R 后轮 100mm r 线 8 00mm 设计工艺 1 小车的底板采用的是镂空金属板 可以增强小车的强度 2 所有转动及连接处 都采用球轴承 可以减小摩擦 同时可以保证 运动的准确性 3 作为驱动轮 后轮制作应稍粗糙 增大与地面的摩擦系数 便于驱 动小车前进 4 在连杆与小车导向杆之间利用球铰连接 因为要实现不同方向的转 动 摇杆与小车导向杆用球铰连接 便于转动 5 前轮的支撑杆子要垂直 并且要可以灵活转动 以实现很好的转弯 成本分析 1 曲柄摇杆计 元 2 齿轮四个共计 元 3 车轮 后轮两个 导向轮一个 共计 元 4 底盘计 元 5 定滑轮两个计 元 6 支撑杆一个计 元 7 成本总计 共计 元 合计 元 管理方案设计 1 人力资源配置 小组共六人组成 学生五名 导师一名 2 进度计划与控制设计方案 方案初定于 4 月 20 日 4 月 30 日之前提交设计方案 得到批准后立即开 始加工设计 预计六月上旬完成比赛作品与无碳小车的调试工作 3 质量管理设计 完全按照小车需要的精度与要求进行小车零部件加工 特殊部位进行特殊 加工 使小车能尽可能达到走的更远的目标