工程訓練大賽結構設計報告

1、2014吉林省大學生工程訓練綜合能力競賽吉林大學校級選拔賽結構設計報告總頁第1頁編號：產品名稱無碳小車生產綱領500件/年零件名稱生產批量44件/月1、設計概述作品取名理工號機械設計的最終結果是以一定的結構形式表現(xiàn)出來的，按所設計的結構進行加工、裝配，制造成最終的產品。在無碳小車的設計過程中，設計 裝 要滿足競賽命題要求及中批量生產綱領；要遵循結構設計準則，制定適合的設計程序，保證使用要求；滿足功能、可靠性、工藝性、經濟性和外觀 造型等方面的要求；裝配選擇合理的裝配方法。設計的主要內容包括：設計概述、設計思路和方案、設計結果、總結和體會。作品創(chuàng)意：1.運用曲柄搖桿機構實現(xiàn)轉向功能。 4.驅動輪

2、采用差速結構，保證轉向時小車不側翻。 3.使用錐形繞線輪，實現(xiàn)小車的勻速運動。 4優(yōu)化各零件布局，降低小車重心。 5.圓柱膠筒防止小車運行中重塊擺動。2、設計思路和方案(1).基本結構.小車以鋁板做的底板為主體，上面安裝軸承座以支承輸入軸、驅動軸、吊掛重物的圓筒等，小車的轉向輪架也要通過軸承固定在底板上。.使用滑輪機構將重塊的能量通過細繩以轉矩的形式傳遞到輸入軸。.輸入軸通過一級帶傳動將能量傳到驅動軸，帶動驅動輪并驅使小車向前運動。.輸入軸通過一級同步帶傳動驅動轉向軸控制小車的轉向。.小車的轉向通過一個曲柄搖桿機構實現(xiàn)，在具體調試時，對桿長進行調節(jié)以滿足規(guī)定要求。.小車的驅動輪采用差速設計，減

3、少能量損耗且便于轉彎。(2).相關計算.用y=0.3sinx近似擬合小車運動軌跡 ，可積分得當小車位移為4m時小車所走路程為4.44m，又由驅動系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)中齒輪的傳動比4：1計算得小車驅動輪直徑d=4.44/4=193mm。.小車質量為4kg，總能量為4j，小車理論路程為s=4*400/(10)* *193=30880mm，則小車理論位移為s=4s/4.44=45541mm。.空間曲柄連桿機構，推程l1、轉向臂長l4，轉向輪轉角1=arctan(l1/l4)。由于空間曲柄連桿機構推程轉向輪轉角略大于回程轉向輪轉角，即轉向輪向左向右的轉角并不相等，因此需預置轉角b=（1-4）4。l1,l4的

4、具體長度需通過實驗得出。3、設計結果（1）無碳小車設計圖紙 1 套，實物樣機一臺，結構設計報告一份； （4）小車預期達到的性能指標：小車前行的直線距離達到 30 米，總繞障數(shù)為 45 個4、總結和體會對于大賽給定的命題，重力勢能轉換為機械能的能量轉換原理是設計的重點之一，小車動力傳動結構和摩擦傳動裝置的設計是最重要的部分。方案確定后在小車的實際設計與試驗中遇到的主要問題： （1）要保證零部件加工精度與裝配精度，尤其是軸承與軸的配合，從而確保每一個運動件的靈活性與功能的穩(wěn)定性； （4）小車在試驗時常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，對其分析，重心是否穩(wěn)定是影響小車走直線的關鍵； （3）并且合理計算大小齒 輪的傳動比使得小車前行趨于勻速，能量損失最小。裝訂線學校名稱：長春理工大學 5.相關圖文裝配圖