生無碳小車設(shè)計說明書

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、優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計發(fā)發(fā)明理論方法；采用了、PROE等軟件輔機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、控制部分、輔助部分）把小車分為車架、原動機構(gòu)、傳進(jìn)行模塊化設(shè)計。分技術(shù)設(shè)計階段我們先對方案建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行理論分析，借助分PROE關(guān)鍵字 —緒 本屆競賽命題小車功能設(shè)計要 小車整體設(shè)計要 小車的設(shè)計方 二方案設(shè) 車 原動機 傳動機 轉(zhuǎn)向機 行走機 微調(diào)機 技術(shù)設(shè) 建立數(shù)學(xué)模型及參數(shù)確 能耗規(guī)律模 運動學(xué)分析模 動力學(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 小車運動仿真分 四小車制作調(diào)試及改 小車制作流 詳見工藝分析方案報 小車調(diào)試方 小車改進(jìn)方 五評價分 小車優(yōu)缺 自動行走比賽時的前行距離估 改進(jìn)方 六參考文 七附 裝配 耗能分析程 運動學(xué)分析程 動力學(xué)分析程 靈敏度分析程 本屆競賽命小車功能設(shè)計道上設(shè)置的物（每間隔1米，放置一個直徑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)計小車的設(shè)計方需要綜合考慮材料、加工、制造成本等給方面因素。計、優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計發(fā)發(fā)明理論方法。采用了、PROE（如圖一）案設(shè)走、自動避開物。為了方便設(shè)計這里根據(jù)小車所要完成的功能將小車劃分為五個部分進(jìn)行模塊化設(shè)計（。為了得到令人滿意方案，采用擴展性思維設(shè)二同時盡量避免直接決策，減少決策時的因素，使得選擇的方案能夠綜合車原動機3.由于不同的場地對的摩擦摩擦可能不一樣，在不同的場地小車是需要傳動機轉(zhuǎn)向機可以忽略慣性力，機構(gòu)并不復(fù)雜，利用進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計并不，加行走機MN對于相同的材料

，所 越大小車受到的阻力越小， 微調(diào)機三技術(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個對地面的壓力Ri為第i個的半徑Si為第i個行走的距m總為小車總質(zhì)為了更全面的理解小車的各個參數(shù)變化對小車前進(jìn)距離的變化下面分別從1.與地面的滾動摩阻系數(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時的小車行走的距1cm1m2m。因此在設(shè)計時應(yīng)考慮盡可能增大的半徑。齒輪傳動比驅(qū)動輪A驅(qū)動輪B驅(qū)動軸（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)半徑搖桿長連桿長軸的繩輪半徑a2當(dāng)重物下降 時，驅(qū)動軸（軸2）轉(zhuǎn)過的角度為d，則2r2 r22則曲柄軸（1）d 小車移動的距離為（以AdsRb12當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動軸間的夾角為時，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，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動力學(xué)分析模a如圖：重物以加速度向下加速運動，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)動輪AFA為驅(qū)動輪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)心在則此時對于旋轉(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---參數(shù)確單位轉(zhuǎn)向輪與曲柄軸距驅(qū)動輪直徑驅(qū)動輪Aa1=0.08驅(qū)動輪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)整體裝配小車運動仿真分態(tài)仿真，詳見。車制作調(diào)試及改小車制作流小車調(diào)試方量的實踐去驗證。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價分小車優(yōu)缺（1）多處采用微調(diào)機構(gòu)，便于糾正軌跡，避開物自動行走比賽時的前行距離估通過理論與實踐結(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運動學(xué)分析程%重物下降的高度%驅(qū)動軸轉(zhuǎn)過角度%驅(qū)動軸傳動比%轉(zhuǎn)向輪距%轉(zhuǎn)向桿的長%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度%驅(qū)動輪半徑%驅(qū)動輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動軸與轉(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)動軸轉(zhuǎn)過角度%驅(qū)動軸與圓柱凸輪軸傳動比%轉(zhuǎn)向輪與圓柱凸輪距%轉(zhuǎn)向桿的長%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度%驅(qū)動輪半徑%驅(qū)動輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距%驅(qū)動軸與轉(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