生無碳小車設(shè)計(jì)說明書

材料、加工、制造成本等給方面因素。我們借鑒了參數(shù)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)發(fā)明理論方法；采用了、PROE等軟件輔機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制部分、輔助部分）把小車分為車架、原動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。分技術(shù)設(shè)計(jì)階段我們先對(duì)方案建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論分析，借助分PROE關(guān)鍵字 —緒 本屆競(jìng)賽命題小車功能設(shè)計(jì)要 小車整體設(shè)計(jì)要 小車的設(shè)計(jì)方 二方案設(shè) 車 原動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)向機(jī) 行走機(jī) 微調(diào)機(jī) 技術(shù)設(shè) 建立數(shù)學(xué)模型及參數(shù)確 能耗規(guī)律模 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模 動(dòng)力學(xué)分析模 靈敏度分析模 參數(shù)確 零部件設(shè) 整體設(shè) 整體裝配 小車運(yùn)動(dòng)仿真分 四小車制作調(diào)試及改 小車制作流 詳見工藝分析方案報(bào) 小車調(diào)試方 小車改進(jìn)方 五評(píng)價(jià)分 小車優(yōu)缺 自動(dòng)行走比賽時(shí)的前行距離估 改進(jìn)方 六參考文 七附 裝配 耗能分析程 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析程 動(dòng)力學(xué)分析程 靈敏度分析程 本屆競(jìng)賽命小車功能設(shè)計(jì)道上設(shè)置的物（每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性g=10m/s2塊（50×65mm，普通碳鋼）500±2mm，小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1，2，具體結(jié)構(gòu)造型以及尺寸為60×20mm克；在小車行走過程中，載荷不允許掉落。②轉(zhuǎn)向輪最大外徑應(yīng)不小于30mm小車整體設(shè)計(jì)小車的設(shè)計(jì)方需要綜合考慮材料、加工、制造成本等給方面因素。計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)發(fā)明理論方法。采用了、PROE（如圖一）案設(shè)走、自動(dòng)避開物。為了方便設(shè)計(jì)這里根據(jù)小車所要完成的功能將小車劃分為五個(gè)部分進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)（。為了得到令人滿意方案，采用擴(kuò)展性思維設(shè)二同時(shí)盡量避免直接決策，減少?zèng)Q策時(shí)的因素，使得選擇的方案能夠綜合車原動(dòng)機(jī)3.由于不同的場(chǎng)地對(duì)的摩擦摩擦可能不一樣，在不同的場(chǎng)地小車是需要傳動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向機(jī)可以忽略慣性力，機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜，利用進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)并不，加行走機(jī)MN對(duì)于相同的材料

，所 越大小車受到的阻力越小， 微調(diào)機(jī)三技術(shù)設(shè)建立數(shù)學(xué)模型及參數(shù)確能耗規(guī)律模為1，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i

Nis s

3iii

m總Ni為第i個(gè)對(duì)地面的壓力Ri為第i個(gè)的半徑Si為第i個(gè)行走的距m總為小車總質(zhì)為了更全面的理解小車的各個(gè)參數(shù)變化對(duì)小車前進(jìn)距離的變化下面分別從1.與地面的滾動(dòng)摩阻系數(shù)、2.的半徑、3.小車的重量、4.小車量轉(zhuǎn)換效率。四方面考慮。通過查閱資料知道一般材料的滾動(dòng)摩阻系數(shù)為0.1-0.8間。下圖為當(dāng)車輪半徑分別為（222mm，70mm）摩阻系數(shù)分別為 mm小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標(biāo)圖（圖六圖七為當(dāng)摩阻系數(shù)為0.5mm，車輪半徑依次增加10mm時(shí)的小車行走的距1cm1m2m。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡可能增大的半徑。齒輪傳動(dòng)比驅(qū)動(dòng)輪A驅(qū)動(dòng)輪B驅(qū)動(dòng)軸（2）與轉(zhuǎn)向輪中心距離曲柄軸（1）與轉(zhuǎn)向輪中心距離曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑搖桿長(zhǎng)連桿長(zhǎng)軸的繩輪半徑a2當(dāng)重物下降 時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸（軸2）轉(zhuǎn)過的角度為d，則2r2 r22則曲柄軸（1）d 小車移動(dòng)的距離為（以AdsRb12當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動(dòng)軸間的夾角為時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)過的角度為1則與滿足以下關(guān)：12l2c21cos

r2cos211解上述方程可得1與11f1c只有A時(shí)，如圖： 小車行走dsd當(dāng)小車轉(zhuǎn)過的角度為dxdssindydscosd以輪ABBa1a2C的坐標(biāo)CadxB

(a1a2)cosyyyy

(a1a2)sinxCxAa1cosdsinyyyy

dcos

22

ii l2c2(1cos)2(bcsin

sin

)2r2cos2

tan

d dxdssindydscosxBxA(a1a2)cosyyyy

)sinxCxAa1cos

yyyy

dcos動(dòng)力學(xué)分析模a如圖：重物以加速度向下加速運(yùn)動(dòng)，繩子拉力為TTm(gM

Tr21（其中1是考慮到摩擦產(chǎn)生的MA，曲柄輪受到的扭矩M1NA為驅(qū)動(dòng)輪AFA為驅(qū)動(dòng)輪A

M

2（其中2的系數(shù)MA

NA

FAbMCNcNc ( 1 21 1NccB由于b4Mc4

1

bB2cFcc

arcsinc(1cos lMc

c2c

ccsinc1M1

c2ccI，質(zhì)心在則此時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心OII

a3

22（平行軸定理22IF

Nc

NB

aa a2)d a2)d Rc

aAa 靈敏度分析模進(jìn)行靈敏度分析。通過編程得到幅 周 方i--b-R---d-長(zhǎng)---參數(shù)確單位轉(zhuǎn)向輪與曲柄軸距驅(qū)動(dòng)輪直徑驅(qū)動(dòng)輪Aa1=0.08驅(qū)動(dòng)輪Ba2=0.08;d=0.18;60616mm3mm聚板（POM板材。厚度：8mm，規(guī)格尺寸2.2可的標(biāo)準(zhǔn)件2Bearing外型尺寸FCdDFC-6RBL1：SQ5-1dDB561內(nèi)徑外徑58d．1整體設(shè)整體裝配小車運(yùn)動(dòng)仿真分態(tài)仿真，詳見。車制作調(diào)試及改小車制作流小車調(diào)試方量的實(shí)踐去驗(yàn)證。小車的調(diào)試涉及到很多的內(nèi)容，如車速的快慢，繞過小車改進(jìn)方0.001mm價(jià)分小車優(yōu)缺（1）多處采用微調(diào)機(jī)構(gòu)，便于糾正軌跡，避開物自動(dòng)行走比賽時(shí)的前行距離估通過理論與實(shí)踐結(jié)合，小車行走距離（包括繞開物）約20--25米改進(jìn)方考文耗能分析程%重物下降的高度%小車行駛的路程fori=1:10%holdongridon運(yùn)動(dòng)學(xué)分析程%重物下降的高度%驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)過角度%驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)比%轉(zhuǎn)向輪距%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度%驅(qū)動(dòng)輪半徑%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離%小車行駛的路程%小車x方向的位移%小車y方向的位移%軌跡曲率半徑%曲柄半徑%繩輪半徑%繩輪半徑g=-B=-formatlongxb=x-yc=y-holdongridonfori=1:9

holdon動(dòng)力學(xué)分析程g=-B=-formatlongds=s(2)-xb=x-yc=y-II=I+m*((rou- sgmc=sqrt((Nc/B/RC)/(2*pi*(1- holdon靈敏度分析程%重物下降的高度%驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)過角度%驅(qū)動(dòng)軸與圓柱凸輪軸傳動(dòng)比%轉(zhuǎn)向輪與圓柱凸輪距%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度%驅(qū)動(dòng)輪半徑%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離%小車行駛的路程%小車x方向的位移%小車y方向的位移%軌跡曲率半