无碳小车 设计说明.doc

无碳小车设计说明作品设计说明书摘要我们把小车的设计分为三个阶段:方案设计、技术设计、制作调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关,是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成(原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分)把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构五个模块,进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计,通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为:车架采用三角底板式、原动机构采用了带轮轴、传动机构采用带轮、转向机构采用凸轮机构、行走机构采用双轮驱动。技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析,借助MATLAB分别进行了能运动学分析和动力学分析,进而得出了小车的具体参数,和运动规律y以及确定凸轮的轮廓曲线;接着应用Solidworks软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计,综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。小车大多零件是标准件,可以购买,同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外,大多数都可以通过手工加工出来。调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验,在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。关键字:无碳小车参数化设计软件辅助设计目录摘要 2一绪论 6二方案设计 10三技术设计 18四小车制作调试及改进 20五评价分析 21六参考文献 “无碳小车越障竞赛”。命题与高校工程训练教学内容相衔接,体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求。,根据能量转换原理,设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物(间隔范围在700-1300mm,放置一个直径20mm、长200mm的弹性障碍圆棒)。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。给定重力势能为4焦耳(取g=10m/s2),竞赛时统一用质量为1Kg的重块(50×65mm,普通碳钢制作)铅垂下降来获得,落差400±2mm,重块落下后,须被小车承载并同小车一起运动,不允许掉落。要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得,不可使用任何其他的能量形式。小车要求采用三轮结构(1个转向轮,2个驱动轮),具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。:结构方案设计、工艺方案设计、经济成本分析和工程管理方案设计。命题中的工程管理能力项要求综合考虑材料、加工、制造成本等各方面因素,提出合理的工程规划。设计能力项要求对参赛作品的设计具有创新性和规范性。命题中的制造工艺能力项以要求综合运用加工制造工艺知识的能力为主。,通过对命题的分析我们得到了比较清晰开阔的设计思路。作品的设计需要有系统性规范性和创新性。设计过程中需要综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。明确小车任务要求小车功能分析可行性方案确定方案分析评价建模分析初定参数参数优化零部件设计选择材料确定尺寸分析评价总体设计加工制作调试改进分析评价结束二方案设计为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行模块化设(车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构)。行走机构传动机构转向机构三角形底板直齿传动带轮传动弹簧储能式绳轮式骨架式底板双轮同步曲柄连杆凸轮摇杆双轮差速无碳小车车架原动机构 在选择方案时应综合考虑功能、材料、加工、制造成本等各方面因素,同时尽量避免直接决策,减少决策时的主观因素,使得选择的方案能够综合最优。,精度要求低。考虑到重量加工成本等,车架采用塑料加工制作成三角式底板。。能实现这一功能的方案有多种,就效率和简洁性来看绳轮最优。小车对原动机构还有其它的具体要求。驱动力适中,不至于小车拐弯时速度过大倾翻,或重物晃动厉害影响行走。到达终点前重物竖直方向的速度要尽可能小,避免对小车过大的冲击。同时使重物的势能尽可能的转化到驱动小车前进的动能,如