无碳小车设计方案

详细介绍了无碳小车的原理及运动机构

无碳小车设计方案

专业 车辆工程101 姓名 李海勃

学号 1003010110

详细介绍了无碳小车的原理及运动机构

无碳小车设计方案 小车设计

1：工作原理

先由重物长带（1）上，由于重力的作用，带向下运动，带动轮轴转动，这时候，车轮转动，同时，轮轴通过短带（2）带动轮盘（3）的转动，轮盘（3）带动导向轮（4）的右边的转向杆（5）前后摆动，实现车的转向。 2：动力装置

一）：传动的选择及其原理：

可以利用带传动，因为带传动比较容易实现，同时也容易保证较好的传动比。如图（2）传动：

二）：传动比与路程的设计计算：

由于带传动的过程中，圆周走过的路程的相同的所以下面的车轮轴也走过了 S轴圆周= S落差=500mm

因为R车轮/R轴=S车/S落差，那么可以设计自己不同的轴来保证行走最远的距离。

取 R车轮/R轴=S车/S落差=8

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取 R轴=15mm

则 R车轮=120mm。

则车可以行走距离为 S车/=500*8=4000mm

3：转向装置

图（2）

一）：转向装置的选择：

选择采用空间四杠机构来实现转向，其原理是利用曲柄摇杆机构曲柄转一圈，摇杆转动一定角度，原理如图（2）：

在连杆与小车导向杆之间利用球铰连接，因为要实现不同方向的转动。

二）：工作原理：

用车轮轴带动轮盘（1），用轮盘（1）作为四杠机构的曲柄，杠（2）是其连杆，杠（3）是摇杆，轮盘（1）转动一圈，杠（3）摆动一定的角度，通过行使的路程，计算好每个转弯的的位置，以实现转弯。

三）：计算：

设计轮盘（1）每转动一圈，小车穿过一个障碍物，所以小车走1m车轴转动圈数为： 1000/（3.14*120）=2.65

轮轴带轮盘（1）传动比为 R轮盘（1）/R车轴=2.65:1

所以带轮盘（1）直径为 R轮盘（1）=2.65*15=39.8mm

设计工艺

（1） 小车的地板采用的是硬制透明的塑料，它可以减轻小车的重量，减少与地

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面摩擦而产生的能量损失。

（2） 皮带可以采用拉的相对比较紧些，这样就比较容易拉动周的转动。

（3） 所有转动副连接处，都采用球轴承，可以减小摩擦，同时可以保证运动的

准确性。

（4） 后轮作为驱动轮，需要与地面之间有相对比较大的摩擦力，这样可以更好

的带动小车的运动。

（5） 在连杆与小车导向杆之间利用球铰连接，因为要实现不同方向的转动。

（6） 前轮的支撑杆子要垂直。并且要可以灵活绕着轴线转动。这样才能很好的

实现转弯。

（7） 支撑长皮带轮的杠子要与后轮的轴线垂直。

（8） 成本分析

（1）皮带：计 元

（2）底盘：计 元

（3）车轮：后轮 元，导向轮(前轮) 元 ,共计 元

（4）空间曲柄摇杆机构：共计 元

（5）带轮：计 元

（6）其它：装皮带上的小盒，计 元

（7) 成本总计：共计 元

管理方案设计

1：人力资源配置

小组共四人组成：学生三名，导师一名。导师统筹整个无碳小车的设计，组员们在导师的指引下一起探讨和设计、制作方案。

2：进度计划与控制设计方案

方案初定于11月10日，11月15日之前提交设计方案。得到批准后立即开始加工设计，预计11月末完成比赛作品与无碳小车的调试工作。

3：质量管理设计

完全按照小车需要的精度与要求进行小车零部件加工，特殊部位进行特殊加工。使小车能尽可能达到走的更远的目标。

来源：第十二届“挑战杯”省赛作品小类：机械与控制大类：科技发明制作B类简介：设计一种将重力势能转换为机械能，并可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。详细介绍：设计一种将重力势能转换为机械能，并

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可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。煤炭是大自然给予人类的一笔宝贵财富，可是由于人们对煤炭的巨大...(查看更多)需求，煤炭资源日趋减少近于枯竭。随着人们节能环保意识的提升，无碳的理念也越来越被人们提上研究的课题。更洁净、更环保、更节能、更高效的理念也深入人心。本小车是对“无碳”理念的探索与开发，对未来“无碳”的憧憬。小车构思巧妙，在完成设计的要求下充分考虑了外观和成本等问题，方便以后的扩展和进一步的开发。并能满足大部分初高中及大学学生对机械知识实践的实验与了解。对激发青少年对机械构造的热情有深远的影响

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计一种将重力势能转换为机械能，并可用来驱动小车行走及转向的装置。无碳小车采用三轮结构，前转向轮最大外径不小于Φ30mm，小车上装载一外形尺寸为Φ60mm×20mm且质量不小于400g的实心圆柱型钢制质量块。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。本小车着重体现了无碳的概念，小车的动能完全由重力势能提供，是...(查看更多)对环保的最高理想。创新点：本小车本身着重体现了无碳的概念，小车的动能完全由重力势能提供，是对环保的最高理想。技术关键：

（1）利用重力势能这唯一的能量让小车行走并能躲开障碍物。（2）小车采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为有柔性的绳索。（3）为了使小车在转弯时更易实现差速，利用有机玻璃作为轮子，从而降低轮子与地面的摩擦系数。主要技术指标：驱动吊重；吊重高；前轮直径；后轮直径

科学性、先进性

本小车依照现代工程师的标准，注重设计的巧妙、制作的精良、调试的可靠性等。与其他类似的模型小车相比，本小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等；采用的柔性摆杆机构更涉及了诸多数学理论的验证；，且使小车控制转弯更省力、使小车的躲避障碍物的周期更容易实现与控制，亦降低了整车重量。再者小车整体构造简洁，组合零件不多，摩擦损耗小，效率高，较容易制造安装。适合广大青少年学习研究。

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

技术优点：（1）无碳小车是以5焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车，实现了真正意义上的无碳。（2）小车采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为柔性绳索，小车控制转弯更省力，躲避障碍物的周期更容易实现与控制，同时降低了整车重量。（3）利用有机 …… 此处隐藏：1194字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……