智能玩具小車的設計

PAGE摘要本設計課題研究的主題是將設計出一款擁有真實汽車一樣的變速小車。變速小車主要包括動力系統(tǒng)，變速系統(tǒng)，控制轉向系統(tǒng)，以及制動系統(tǒng)。本課題選用了直流電動機，和機械變速控制的變速箱，在操作上與真車無異。關鍵詞：變速、轉向、制動目錄1緒論 12變速小車的整體設計 22.1變速小車工作原理 22.2變速小車各組成系統(tǒng)分析 22.3小車的主要設計參數(shù) 33小車變速系統(tǒng)的設計 43.1變速箱的結構分析 43.2小車變速箱的設計 43.2直流電機的選擇 103.3變速箱齒輪的設計 113.3.1變速箱齒輪的設計 113.4變速箱體軸的設計 173.4.1變速箱軸的設計 173.4.2輸出軸的設計 193.5鏈輪的設計 213.6離合器的選擇 223.7驗算軸承壽命 233.8齒套的選擇 234方向控制系統(tǒng)的設計 245小車制動系統(tǒng)的設計 255.1鼓式剎車優(yōu)缺點 255.2盤式剎車的優(yōu)缺點 256小車輪軸的校核 276.1小車后輪軸校核 276.2小車前左軸校核 28參考資料 29致謝辭 31PAGE321緒論隨著社會的發(fā)展，生活水平的提高，人們生活已漸漸從物質生活轉變成精神生活，這使得各種各樣的消費品為世人所接受。而由于過大的人口基數(shù)，使得中國實行了計劃生育的基本國策，獨生子女越來越多，這使得孩子逐漸成為了人們的中心，孩子的消費在家庭中也占了很大的比重，同時兒童的玩具也出現(xiàn)了不同的元素。玩具小車自從汽車出現(xiàn)就已在男孩子的玩具世界中占了重要的角色，幾年前更是出現(xiàn)了自動行駛的玩具小車，推動了玩具小車市場，逐漸向汽車靠攏，各種各樣的玩具小車也出現(xiàn)在市場當中。雖然現(xiàn)在市場中的玩具小車名目繁多，各式各樣，可是卻與現(xiàn)實的汽車存在差異。首先：現(xiàn)今的玩具小車雖然已經(jīng)實現(xiàn)了如真實汽車一樣的手動操作，卻只有固定的兩個轉速，一個是前進，另一個則是后退，不能像真實汽車一樣的實現(xiàn)變速，降低了玩具小車的操作性。其次：現(xiàn)今的玩具小車行駛速度過慢，往往還趕不上成人步行的速度，這樣雖然安全，可是卻體現(xiàn)不出駕駛的刺激與樂趣，使玩具小車永遠停留在玩具的高度，得不到提高。本課題主要是致力于設計出一款與真實汽車并無多大差異的玩具小車，使玩具小車具有變速能力，具有不同的轉速的同時還加上了離合器、剎車等汽車中上的主要操作部件，使玩具小車具有同汽車一樣的操作方法。這樣既能提高玩具小車的操作性，還能把小車當作駕駛教具，讓孩子在玩耍的同時還能掌握駕駛技術，可謂是一舉兩得。2變速小車的整體設計2.1變速小車工作原理變速小車是靠固定轉速的電機提供初始轉速，在經(jīng)過變速裝置將轉速傳遞到小車后輪上，使小車具有動力。傳動原理如圖1。圖1小車傳動原理圖2.2變速小車各組成系統(tǒng)分析變速小車主要是由動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車身四大部分組成。小車的動力原件是直流電動機，它將電能轉換為機械能輸出動力和轉速，再通過變速箱將動力和轉速傳遞給小車。小車的傳動系統(tǒng)是由電動機輸出轉速，通過聯(lián)軸器傳遞到變速箱的第一軸，再在變速箱內通過多軸不同齒輪的嚙合產生不同的傳動比，將電機固定轉速實行多級分化，讓小車達到變速的功能。小車的控制部分主要分為三個部分組成。一是方向控制；二是變速控制系統(tǒng)；三是制動系統(tǒng)。這三個部分的控制主要是依靠曲柄連桿機構實現(xiàn)。變速控制是將變速桿與曲柄聯(lián)動機構相連，通過曲柄聯(lián)動機構撥動鏈條，使不同的齒輪嚙合，完成變速功能；方向控制則是通過斜輪嚙合將方向盤的斜向轉動傳動到連桿機構上，通過連桿機構轉動前輪，完成前輪的轉向問題使小車前輪實現(xiàn)單向轉動，達到現(xiàn)實汽車的轉向。制動是通過制動控制器連接曲柄聯(lián)動機構，分離動力元件和工作元件，避免制動時電機忽然停轉增大電流燒毀電機，其次在通過曲柄聯(lián)動機構控制制動元件實現(xiàn)制動。2.3小車的主要設計參數(shù)主要參數(shù)小車時速：10km/h8km/h5km/h3km/h額定載客：1人額定載重：50kg3小車變速系統(tǒng)的設計3.1變速箱的結構分析發(fā)動機的物理特性決定了變速箱的存在。首先，任何發(fā)動機都有其峰值轉速；其次，發(fā)動機最大功率及最大扭矩在一定的轉速區(qū)出現(xiàn)。比如，發(fā)動機最大功率出現(xiàn)在5500轉。變速箱可以在汽車行駛過程中在發(fā)動機和車輪之間產生不同的變速比，換檔可以使得發(fā)動機工作在其最佳的動力性能狀態(tài)下。變速箱雖然主要目的是為了使小車實現(xiàn)變速的功能，同時使用變速箱卻也使得小車性能更加優(yōu)越。例如：當小車正要起步或爬坡時，這時轉矩過大，電機內部電流增高，如果突然停止此時電流無限升高，很可能將電機燒壞。但是如果此時使用大傳動比的齒輪傳遞轉速，這樣可以增大力矩，減小電機轉速，可以起到保護電機的作用，同時還提高了小車的操作性。由于玩具小車體型上的限制，這就要求變速箱擁有較小尺寸的同時還要達到變速要求。為了使變速箱體型更加緊湊，通過查閱了各種變速箱的結構特選定了多軸連桿傳動的變速箱。這種變速箱就是將主動軸分布在同一直線上，再將被動軸分布在另一直線上。輸出軸上的齒輪與軸體是虛套的，各齒輪雖然與輸入軸對應的齒輪常接合，但每一時刻只有其中一對齒輪起作用，其它齒輪空轉。不同的齒對起作用，輸出軸的轉速就不同。通過改變起作用的齒對，可以實現(xiàn)不同的傳動比。實現(xiàn)變速的關鍵部件是套在輸出軸上的滑套，它通過花鍵與輸出軸連接，帶動軸體旋轉。駕駛者通過拔叉控制滑套與旋轉齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結合與分離，達到換檔的目的。3.2小車變速箱的設計變速器具有這樣幾個功用：①改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經(jīng)常變化的行駛條件，同時使發(fā)動機在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作；②在發(fā)動機旋轉方向不變情況下，使汽車能倒退行駛；③利用空擋，中斷動力傳遞，以發(fā)動機能夠起動、怠速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。而變速箱實現(xiàn)便速的原理則是通過撥叉擺動滑套與旋轉齒輪的接合，不同的齒輪嚙合組擁有不同的傳動比，而通過滑套與不同的齒輪對連接就實現(xiàn)了不同的轉速。變速箱的工作原理如圖2所示：圖2變速箱的工作原理圖如圖2所示，綠色輸入軸通過離合器和發(fā)動機相連。通過一對固定齒輪的嚙合，綠色軸帶動紅色中間軸的旋轉。黃色軸輸出軸是一根等直花鍵軸，兩藍色齒輪空套在軸上，藍色齒輪和輸出軸是由套筒來連接的，套筒隨著花鍵軸轉動，同時也可以在軸上左右自由滑動來嚙合齒輪（藍色）。當小車要變速時只要通過換擋叉撥動滑套與與之轉速相對應的齒輪就可實現(xiàn)變速。小車變速原理，如圖3：圖3小車變速原理圖如圖所示，輸入軸（綠色）帶動中間軸，中間軸帶動右邊的齒輪（藍色），齒輪通過套筒和花鍵軸相連，傳遞能量至驅動軸上。在這同時，左邊的齒輪（藍色）也在旋轉，但是由于它是空套在軸上，且沒有和軸套結合所以其轉動對小車行進沒有影響。

當套筒在兩個齒輪中間時，變速箱在空擋位置，兩齒輪都不與軸套結合。以上是變速箱的變速原理，而實際的變速箱則要比之復雜許多，其擁有的變速級數(shù)也就更多，在擁有不同的變速比的同時還擁有了倒退的檔位。要實現(xiàn)不用使電動機反轉就能實現(xiàn)倒檔只要在一齒輪對中間加上一個齒輪，就可是傳動方向轉變，如圖4所示：圖4換向原理圖齒輪（藍色）始終朝其他齒輪（藍色）相反的方向轉動。這樣就實現(xiàn)了倒檔。本課題所研究的玩具小車擁有4個速度，和一個倒檔。當拍檔桿波到一檔時，換擋叉波動軸套與一檔的齒輪結合，其它檔位依然。傳動系統(tǒng)圖如下：圖5小車變速箱傳動系統(tǒng)圖換擋原理：首先在變速箱的頂部開有供換擋叉移動的槽。如圖所示圖6變速箱體換擋位圖7拍檔桿檔位置當拍檔桿、換擋叉處于中間位置，三個軸套不予任一齒輪接合，所有齒輪在軸上空轉，不傳遞功率。當拍檔桿處于1檔位置時，換擋叉向左運動與一檔大齒輪接合，當拍檔桿處于2檔時，換檔叉向右運動，與2檔齒輪接合，其他依然。要實現(xiàn)同一時間有且只有一個齒輪和軸套接合，只有在特定的檔位時，三個換叉只有一個可以運動到接合位置。為此將與換檔叉相連的連接桿設計如下。在換擋叉與連接桿接觸的地方鉆孔裝上彈簧彈珠，并在換擋叉的套筒上相對位置上鉆孔，用于換擋叉與連桿的定位與連接。如圖所示：當拍檔桿處于1檔位置時，2、3換擋桿受變速箱空位影響不能移動，彈珠受套筒擠壓壓下彈簧就可從套筒空內彈出，這樣就只有一個軸套與齒輪接合；當推出一檔時，彈珠受套筒擠壓向下運動，又可回到初始位置，使三個換擋叉同是運動。變速箱是連接電機和工作原件的中間機構，所以要確定其各個參數(shù)要通過所選電機和實際車速決定。3.2直流電機的選擇電動機驅動經(jīng)鏈輪傳動后,驅動車輪旋轉，從而使車體沿車場內車道運行。所以電機表現(xiàn)為克服車輪在車道上旋轉運轉的摩擦力作功。車輛載客運行最大速度需用功率已知負荷：N=（50kg×9.8N）/4=122.5N所以摩擦力f=μN=0.15×122.5≈18.38Nμ—摩擦系數(shù)最大運行速度:v=10km/h≈2.8m/s需用功率P1=k.f.v/(η鏈)=1.3×18.38×2.8*0.96)≈256wk—動載系數(shù)現(xiàn)有小車所有時速分別為10km/h8km/h5km/h再根據(jù)設計中小車車輪的直徑是200mm由此可以計算出小車的周長是1.26m再通過小車時速可以算出小車后輪轉速分別為133r/min106r/min66r/min40r/min由于直流電動機的轉速可以根據(jù)設計設計所得，故而現(xiàn)選用電機轉速為106r/min功率為300W＞256W故而可選額定工作電壓：DC12V電機功率：300w電動機轉速:106r/min3.3變速箱齒輪的設計現(xiàn)已知，電動機輸出轉速106r/min,輸出功率300w,變速箱輸出轉速133r/min106r/min66r/min40r/min則變速箱的傳動比為=0.83.3.1變速箱齒輪的設計各齒輪由于傳動比功率的不同，其選用的齒輪材料也不相同。現(xiàn)選用最高級傳動小齒輪材料HT300查《機械設計》表5-1得：硬度為207~310HB，取210~300HB大齒輪輪材料HT200硬度為151~229HB，取160~220HB次高級傳動小齒輪材料HT250硬度為：180~169HB，取190~160HB大齒輪材料HT200齒面硬度151~229，取160~220HB下一級小齒輪材料HT250硬度為：180~169HB，取190~160HB大齒輪材料HT200硬度為151~229HB，取160~220HB：最低級小齒輪材料:HT250硬度為：180~169HB，取190~160HB大齒輪材料:HT200硬度為151~229HB，取160~220HB.先設計最高級齒輪對，即是傳遞小車最低轉速的齒輪對（一檔齒輪）。選齒輪精度為8級查《機械設計》得：，。計算其盈利循環(huán)次數(shù)N查《機械設計》圖5-17得，（允許有一定點蝕）取,，計算疲勞許用應力由《機械設計》世5-28得按接觸疲勞強度確定中心距由《機械設計》世5-18得世中由于轉速不高初取取由《機械設計》表5-5得由《機械設計》世（5-14）計算初定中心距取=85mm一般取取標準模數(shù)m=1齒數(shù)取整48則可得到圓周速度由《機械設計》表5-6知選取齒輪精度8是合適的由《機械設計》表5-3知電機驅動平穩(wěn)取按8級精度查《機械設計》圖5-7a得按8級精度由表5-4得由《機械原理》公式計算端面重合度由《機械設計》公式（5-17）得故而是安全的從而可這對齒輪得參數(shù)如下m=1由于所有齒輪平行分布在兩條軸上，所以其中心距是相等得所以可得到所有齒輪對的模數(shù)是相同得都是m=1且同上可算出各齒輪對得參數(shù)如下且校核安全傳動比為1.6得齒輪對傳動比為1的齒輪對傳動比為0.8的齒輪對實現(xiàn)倒檔的齒輪對3.4變速箱體軸的設計3.4.1變速箱軸的設計主動軸的設計由以上部分可知：主動軸傳動的功率為300W，轉速為106r/min五隊齒輪都是直齒圓柱齒輪。其分度圓直徑分別為48mm、66mm85mm95mm40mm齒寬分別為19.1mm26mm34mm29mm16mm該軸傳遞的功率小，轉速低故而齒輪材料選用45優(yōu)質碳素鋼調制處理，其機械性能由《機械設計》表8-1查得按扭轉強度先計算軸徑由《機械設計》式（8-2）及表8-2得mm考慮到軸安裝齒輪需要開鍵槽故而將直徑加大并區(qū)標準值，所以軸端最小直徑為17mm現(xiàn)以的等直徑軸為基礎設計a：在軸的輸入端安裝牙嵌式離合器，其空徑為17mm長度為30mm離合器與外端面由于要安裝離合器裝置所以與軸承相距30mm根據(jù)裝菜需要安裝軸承的軸段直徑應該較最小直徑稍大，故初選61804軸承，其孔徑為20mm寬為7mm軸承與齒輪相距為10mm所有齒輪之間相距為30mm且用軸套固定。其各部件分布如下按彎矩合成校核軸`因為其轉速相同，轉矩相同，故而只要校核其中最危險截面輸出軸轉矩由于所以可以算出其所受彎矩分在四段軸上，分別由四個軸承承擔，其中第一段受彎矩最大，故而只校核第一段其水平面支承力平面彎矩：彎矩：故而是安全的3.4.2輸出軸的設計已知：該軸傳遞的功率為300W，轉速分別為133r/min106r/min66r/min40r/min軸上分布齒輪直徑分別為112mm104mm85mm75mm64mm寬度分別為18mm24mm34mm31mm14mm且都是直齒圓柱齒輪。選擇軸的材料該軸傳遞小功率，轉速低，無特殊要求，故而選用45優(yōu)質碳素鋼調制處理其機械性能可以查出按扭轉強度初步計算軸徑由《機械設計》式（8-2）和表8-2得由上式可以算出：由于軸上要開鍵槽。故加大軸徑尺寸，取d=25mm因軸上要按章相同尺寸的軸承，且要求齒套在軸上滑動，所以將軸設計為等直徑軸軸上部件都由軸套定位。在軸的輸出端安裝鏈輪，輪孔設定為15mm，其與軸承相距為15mm因要與主動論上的齒輪嚙合，故軸向零件分布與主動輪相同。按彎矩強度條件校核軸軸所受彎矩扭矩圖(略)由于鏈輪端所受彎矩最大，且開有鍵槽，故而只校核這一段軸軸輸出功率為圓周力水平支承力平面彎矩彎矩所以其安全3.5鏈輪的設計由于玩具小車行駛過程中由顛簸，為了保護人體要在輪子上安裝減震器，若用齒輪嚙合會使齒輪產生沖撞損壞齒輪，所以選用鏈輪將轉速傳遞給工作軸。已知傳遞功率主動軸和傳動軸轉速相同載荷平穩(wěn)，兩軸中心距為40mm該鏈輪傳動比為1鏈速為1~3由表3.5選取選定鏈型號，確定鏈節(jié)距式中工況系數(shù)由《機械設計》表4.7查得小鏈系數(shù)由《機械設計》圖4-13查得由《機械設計》表4.7查得根據(jù)選定鏈輪型號為08A得P=12.7演算鏈速度故鏈速合適計算節(jié)數(shù)由于先選定其中心距為40取節(jié)數(shù)為27根據(jù)轉速及圖4-16選取人工定期潤滑計算鏈輪主要幾何尺寸分度圓其他尺寸從略3.6離合器的選擇離合器的公用主要是用來分離動力原件及工作原件，使小車在換擋和制動的時候本課題選的是牙嵌式離合器，這類離合器的特點是：結構簡單，離合容易，離合時間短。其主要尺寸為外徑mm選D=40mm內徑mm取 mm牙寬度mm牙高度=（0.5-1）b=5.5mm牙數(shù)取單數(shù)為53.7驗算軸承壽命輸入軸所選用的軸承是68704其使用年限是三年每年工作300天每天工作2小時并查《機械設計》得其當量動載荷為1.3輸出軸擁有四個轉速，以最快轉速校核其選用的齒輪為61805它的動載系數(shù)為由動載荷計算公式得C=3.97小于許用載荷4.3故其安全3.8齒套的選擇齒套是將空轉的齒輪與軸練成一體，其工作原理與離合器相同，由于本課題的玩具小車承載不大，且轉速不高，傳遞轉矩小，所以特選用與離合器結構相同的齒套，材料為45號優(yōu)質鋼，主要尺寸如下齒套外徑為50mm齒套內徑為35mm牙寬度為8mm牙高度為4方向控制系統(tǒng)的設計方向盤是控制小車行駛過程中所需要實現(xiàn)的方向轉變的控制工具，它的使用性能決定在著控制小車方向的準確程度。要使小車完成現(xiàn)實汽車相同的轉向控制小車的兩個前輪就不能布置在同一根軸上，分別布置在車的兩邊，固定在車架上，并安裝減震裝置。本課題設計的玩具小車要實現(xiàn)轉向主要使靠一套曲柄滑塊機構實現(xiàn)的。其主要包括的構件為：方向盤，錐齒輪，和一套由三個曲柄滑塊機構組成的機構組成。方向盤，方向盤是圓環(huán)形狀的一個零件，由三根橫桿支撐，與水平面成45度角安裝在小車前部圓心處的下端聯(lián)接的是傳動桿，它跟隨方向盤一起轉動；傳動桿的另一端與圓錐齒輪1相連，傳動桿的轉動圓錐齒輪2一起轉動，將方向盤傳遞的轉動轉換到水平面上，而圓錐齒輪2則連接一個曲柄滑塊機構，滑塊與關節(jié)軸相連，關節(jié)軸的一段連接在小車前輪上，當方向盤轉動時，同過關節(jié)軸的轉動就可實現(xiàn)小車轉向。曲柄滑塊機構設定一定長度，當轉動達到一極限角度時，曲柄滑塊機構與關節(jié)軸成90度角到達極限位置就不能在轉動，實現(xiàn)過載保護。其機構安裝如圖所示5小車制動系統(tǒng)的設計剎車系統(tǒng)有盤式、鼓式兩種，盤式剎車又可分為盤式與通風盤式。碟式、盤式、摩擦片式都可歸于盤式剎車。

盤式剎車的作用方式與普通自行車的制動方式相似———卡鉗上的剎車片、與車輪鏈接的剎車盤在剎車時相互作用，直到車輪停止轉動。通風盤則是在剎車盤上打孔，利用行駛帶來的自然風幫助散熱。鼓式剎車的作用方式與自行車的“漲閘”相似———盆形的剎車鼓與車輪相連、半月形的剎車片在連桿的作用下向上頂起，使車輪停轉。盤式剎車可以方便地與ABS系統(tǒng)配合，更多地在中高檔轎車上使用；而鼓式剎車的成本較低、絕對制動力更高，被較多地運用在小型轎車的后輪。新型電動小車采用的是混合剎車裝置。5.1鼓式剎車優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）自剎作用：鼓式剎車有良好的自剎作用，由于剎車來令片外張，車輪旋轉連帶著外張的剎車鼓扭曲一個角度（當然不會大到讓你很容易看得出來）剎車來令片外張力（剎車制動力）越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別可能只有大型采用氣動輔助，而小型車采用真空輔助來幫助剎車。（2）成本較低：鼓式剎車制造技術層次較低，也是最先用于剎車系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車低。缺點：由于鼓式剎車剎車來令片密封于剎車鼓內，造成剎車來令片磨損后的碎屑無法散去，影響剎車鼓與來令片的接觸面而影響剎車性能。5.2盤式剎車的優(yōu)缺點優(yōu)點：由于剎車系統(tǒng)沒有密封，因此剎車磨損的細屑不會沉積在剎車上，盤式剎車的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出，以維持一定的清潔。此外由于盤式剎車零件獨立在外，要比鼓式剎車更易于維修。缺點：盤式剎車除了成本較高，基本上皆優(yōu)于鼓式剎車，不過，就這一點，便成了它致命傷，而鼓式制動器成本相對低廉，比較經(jīng)濟。本課題研究的玩具小車由于體積小，而盤式制動所占空間較大，故而選用鼓式制動。制動的原理是用較細的鋼絲繩子連接剎車裝置，并在小車后輪軸上安裝剎車鼓，在需要剎車的時候通過鋼絲繩收緊剎車片，使剎車片壓緊剎車鼓，產生摩擦力，迫使小車制動。小車簡易剎車裝置如下：當踩下剎車時：A點向上運動，鋼絲繩受力拉緊，且B點時固定的，使得撒剎車片向里合攏，彈簧合攏，抱緊剎車鼓，實現(xiàn)制動；當松開剎車時，彈簧舒張，彈開剎車片，A點向下運動，剎車回到原位。6小車輪軸的校核電動機驅動經(jīng)鏈輪傳動后,驅動車輪旋轉，從而使車體沿車場內車道運行。所以電機表現(xiàn)為克服車輪在車道上旋轉運轉的摩擦力作功。車輛載客運行最大速度需用功率已知負荷：N=（50kg×9.8N）/4=122.5N所以摩擦力f=μN=0.15×122.5≈18.38Nμ—摩擦系數(shù)最大運行速度:v=10km/h≈2.8m/s需用功率P1=k.f.v/(η鏈)=1.3×18.38×2.8*0.96)≈256wk—動載系數(shù)實際上選用的電機功率為300w，故電機功率足夠。所以：電機功率滿足負荷要求。6.1小車后輪軸校核根據(jù)小車設計的需要確定后輪軸的尺寸。乘人部分影響人身安全的主要零件為：后輪軸、前左軸、前右軸；其中前左軸和前右軸彎矩相同、后輪軸彎矩和轉矩最大,所以以后輪軸、前左軸來進行強度校核計算。由于小車后輪要承載重力，并且還要輸出轉速，故而小車后輪軸同時受彎矩和轉矩作用。滿載時負載為：P=(50×9.8)/4=122.5N彎矩:M=P×L=122.5×40=4900N.mm彎曲應力σ=κM/W=1.5×4900/(0.0982×253)=4.79Mpa轉矩:T=9550P/n=9550×0.30/133=21.541N.m=21541N.mm抗扭應力τ=κT/WNWN—抗扭截面系數(shù)=1.5×21541/(0.0982×2×253)=10.13Mpa根據(jù)受力情況，按彎扭合成強度計算，據(jù)第三強度理論：σh=√σ2+3τ2=√21.082+3×9.342=27.43MpaW—抗彎截面系數(shù)κ動載系數(shù)已知45#鋼調質后的許用應力[σ]=335Mpa,所以其安全系數(shù)n=[σ]/σ=335/27.43=12.2根據(jù)GB8408-2000中的有關規(guī)定:重要銷、軸安全系數(shù)n≥6。實際計算安全系數(shù)n=12.2≥6,故安全系數(shù)足夠。結論：后橋輪軸的強度足夠。6.2小車前左軸校核由于小車前輪不輸出轉矩，所以小車前輪軸只受彎矩。滿載時負載P=(50×9.8)/4=122.5N彎矩:M=P×L=122.5×40=4900N.mm彎曲應力σ=κM/W=1.5×4900/(0.0982×253)=4.79MpaW—抗彎截面系數(shù)κ動載系數(shù)已知45#鋼調質后的許用應力[σ]=335Mpa,所以其安全系數(shù)n=[σ]/σh=335/30.87=10.85根據(jù)GB8408-2000中的有關規(guī)定:重要銷、軸安全系數(shù)n≥6。實際計算安全系數(shù)n=10.85≥6,故安全系數(shù)足夠。結論：前左軸強度足夠由此可得小車強度足夠。參考資料[1]孫志禮.機械設計[M]沈陽：東北大學出版社.2000.[2]馮秋官.機械制圖與計算機繪圖[M]北京：機械工程出版社.2002[3]申永勝.機械原理教程[M]北京：清華大學出版社.2005[4]于永泗.機械工程材料[M]大連：大連理工大學出版社.2006[5]周元康.機械設計課程設計[M]重慶：重慶大學出版社.2001[6]機械設計手冊編委會.機械設計手冊[M]北京：機械工程出版社.2007[7]王伯平.互換性與測量技術基礎[M]北京：機械工程出版社.2004致謝辭本課題在研究和完成期間本人遇到了不小的困難，現(xiàn)今課題能夠完成，首先離不開我的指導教師袁玉紅老師，是她時時不忘提醒與敦促才能讓我在規(guī)定的時間內完成我的畢業(yè)設計，在此同時還要感謝我的同學，感謝他們幫我尋來了各種資料與各種參數(shù)，才能讓我順利的完成我的畢業(yè)設計。在此為幫助和鼓勵我的同學和老師送上我深深的感激?；贑8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)HYPERLINK"/detail.htm?377