项目名称：斯特林玻璃球小车小组人员：XX XX XX XXX XXX
指导教师：XXX
时间：2011.12.12
一、设计方案的确定
在了解了老师所介绍的斯特林发动机原理和多种斯特林发动机设计之后，我们查阅了一些资料，并且根据老师所提供的模型，在多种斯特林引擎应用装置中确定了我们最终的方案：制作玻璃球斯特林小车。
将制作过程分为发动机和车体两部分。如图，加热试管的前端，反复晃动玻璃球来完成斯特林小车的运动。通过连杆将车轴与玻璃管连接，实现动力输出。
我们要进行发动机和车体材料的选择和准备。发动机即玻璃球式斯特林发动机。需要准备的器材有试管一个、玻璃球若干、橡胶管、注射器。车体需要的材料有：连杆、车轴、车轮、车底板。除此之外还需要各种连接零件。如螺栓、螺母以及轴承等。
最初的设计方案设计图如下：
二、各加工零件工程图
1、试管固定杆
3、底板
5、车轴
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三、技术难点
1、首先是动力输出问题，一般情况下是依靠试管的来回晃动作为动力，但是老师说动力输出可能不够，于是我们希望利用针筒套管的前后运动，这样效果会比较好。但是如何将此动力化解为小车的驱动力是需要经过深思熟虑的，况且光靠想象完全不行，更主要的问题在于阻力是不能忽略的。
2、其次是偏心圆的位置计算，这不仅需要结合相关专业知识，而且要与小车的整体布局联系起来。本小组的偏心圆是通过截断的车轴实现的，所以如果偏心圆半径过小，那么连杆可能带动不了车轴转动，而偏大呢，又会使车轴碰到地面而无法使小车继续前进。
3、连杆连接可以说是小车能否实现行驶的关键所在，这里涉及到自由度问题，要求尽可能地减少自由度，还要保持作用力与前进方向一致。不仅如此，由于连杆之间的摩擦阻力还是比较大的，实际操作中需要保证连接处光滑，有部分地方需要用到轴承。
4、在使用针筒套管的动力作为小车的驱动力时，需要将针筒活塞底座固定住，所以需要多做一个支架，而且得从这块木板中间挖一个形状大小比较苛刻的圆形将其恰好夹住。由于针筒是倾斜地放置的，也就是有一个倾斜度，而木板也是有一定厚度的，所以这个镂空的圆也应当是倾斜的。
5、最后是各处连接点固定问题，光靠螺丝螺母还是会有所松动，零件之间也会有所移动，如果用百得胶粘死，那么一旦测试失败需要拆卸就非常麻烦了。
四、加工工艺
1、底板:用电锯切割一块长30cm、宽15cm的塑料板，用磨砂机打磨光滑后，先在底板后半部分打几个大孔，再用锉刀挫至事先画好的长10cm、宽5cm的矩形，磨平后又在底板前半部分打两个小孔，并小心割成两个长1.1cm、宽0.4cm的小长方形。
2、固定杆:将铝杆截成两端长12cm的杆，并且分别在两端打两个直径为3mm的小孔。
3、连杆：再将铝杆截下一段长6cm的杆，同样在两端打两个直径为3mm的小孔。
4、车轮：用激光加工的方法加工出4个直径为4cm的圆，并且在其中心打一个直径为3mm的小孔。
5、车轴：用锯子将3mm粗的细铁棒截下16cm，并且将截下的再分成4cm、6cm 和6cm。截下两个长1cm的铝杆，在上面分别打两个两个直径为3mm的小孔，将4cm的车轴插入这两个铝杆的同一水平位置的小孔，再分别将剩下的一边一个的小孔与两个6cm车轴相连，用百得胶粘住，注意要加轴承。再截下一段长16cm的车轴，但不用做上述操作。
6、固定尾架：用锯子锯下一块大小适中的木板，在中间打孔后用圆锉将孔磨大，磨至稍微比针筒套管的半径大点即可，注意在挫的过程中要有一定的倾斜度。
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五、调试装配中遇到的问题
在制作斯特林小车的过程中，我们遇到了如下问题：
1、在制作车轴的时候，我们使用的是三根轴用两段短的连杆连接，而不是将一
根杆拗成三段。当初这样的设计，是因为我们不知道固定车轴的那个90°垂直板的高度，若是拗的高度超出了垂直固定板的高度，则会阻碍小车的前进，于是便想出了这个方法。这个方法在理论上是可行的，可是在实际制作中，出现了几个问题：①连杆和轴之间的连接有晃动；②轴和垂直固定板之间的连接有晃动；③垂直固定板由于只用了一个螺丝与小车主板连接，导致垂直固定板会转动。虽然这些晃动的幅度都比较小，可是会在一定程度上影响小车的前进，尤其是三根轴与两小段连杆之间的晃动，当小车的重量全部丫在主动轮的三根车轴上时，三根车轴就不在一条直线上了，虽然在不承重的时候，即使不在一条直线上的车轴也能带动轮子的转动，可是称重后的车轴还会增大彼此间的摩擦力，导致很难带动轮子的转动。我们最后想出的对策是：在垂直固定板上装上轴承以减小摩擦力。但是这需要将垂直板上，原本装车轴的孔打大，以便装轴承，花了很多时间。
2、在我们的设计中，需要有个夹子来固定注射器，因为对这个夹子的要求比较
高，又要能固定，又要高度适中，比较难找，所以注射器的固定也成了一个难解决的问题。一般的晾衣服的夹子没有那么大的口径，夹不住注射器，而夹书本纸张用的铁的长腿夹又不符合注射器的圆筒形状，而且无法固定。我们最后还是决定：用夹子固定注射器的针筒部位，然后适当垫高其位置。原来的设计是夹在注射的部位的，一来可以提高注射器的高度，二来也能带动
车轴的运转。可是我们的设计中有个漏洞：若是针筒部位不固定，只靠注射部位固定的话，针筒会左右晃动，根本就无法带动车轮转动。所以，若是按照原方法制作，则还需要在小车主板上打孔，以此来固定针筒，这样会大大增加我们的工作量，也会浪费很多时间，所以我们最后决定要固定针筒部位。
3、轴与杆之间的固定也有一定的难度。这个问题虽然没有直接影响到小车的性
能，可是在小车前进的过程中，若不解决此问题，会影响其继续前行。这个问题涉及到小车的几个部位：①三段轴与两段小连杆之间的连接；②轴与垂直固定板之间的连接；③夹子与轴之间的连接。我们原本的计划是在轴中刻螺纹装螺丝钉来固定。但是刻螺纹只能从两端开始，没有办法从轴的中间开始刻，因此，若要达到我们预期的效果，需要几乎将整根杆都刻上螺纹，这会使得我们做许多无用功。最后，我们苦思冥想，终于想出了一个又简单有方便有效的办法，那就是在轴上缠上玻璃胶或套上较粗的笔芯来解决这个问题。
六、小车达到的性能
我们预计小车能达到的性能：由于我们在固定装置方面做的不是特别出色，小车在行进的过程中有些晃动，车轮的运转不是很灵活，但小车能够前行，所以总体上还算不错，看到能够前进的小车，我们组成员的心中都有种说不出的成就感。
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七、收获体会
在制作斯特林小车的过程当中，我们遇到过不少的困难，也跨过了许多的难关；我们感受过失败引起的绝望，也品尝过成功带来的喜悦。一个学期的课程说长不长，但给予了我们太多的收获体会，不仅局限于机械工程等专业知识中，更包含了对人生智慧的启迪。
首先，通过《工程技术探究》这门课程，我们充分认知了这一类名为“斯特林”的热气机。有别于传统的内燃机，斯特林发动机避免了爆震做功和间歇燃烧过程，从而实现了高效、低噪和低排放运行。随着全球能源与环保的形势日趋严峻，斯特林发动机由于其具有多种能源的广泛适应性和优良的环境特性已越来越受到重视。正因为其绿色环保的特性顺应了如今可持续发展的大方向，《工程技术探究》看重了它在日后能源动力研究中的重要地位，将其选择作为课程的研究主题。在设计斯特林小车的过程中，我们通过实践的方式，逐步地掌握了斯特林发动机的原理与结构，再将自己的理解转化回理论的形式，付诸于图纸之上。一次又一次对于设计方案的修改，加深了我们对斯特林发动机工作原理的理解，而随着知识面的进一步拓宽，也让我们对这一学科未来的发展充满了期待。
而当设计完成，进入机械加工的步骤以后，我们来到了工房，亲手操作起了车床。用手锯切割连杆、用砂纸打磨零件，这些都是过惯课堂、寝室两点一线的我们不常有的体验，对于培养动手能力有很大的意义。熟练运用加工仪器，使我们摆脱了当代大学生动手能力差的桎梏，毕业以后能够更好地适应社会对全面人才的需求。而课后打扫工房的工作则培养了我们的责任意识，并一定程度地提高了家务水平。
在斯特林小车的制作过程中，最难的莫过于组装加工好的零件。在这一环节，我们遇到了无数的问题比如设计方案不合理、零件不符合规格等等，组员都绞尽脑汁克服困难。正如前文所提到的那样，《工程技术探究》这门课不仅深化了我们对专业知识的理解，同时它也有助于人格的塑造与培养。在一次次陷入困境之时，小组没有被挫折击败而消极妥协，反而在逆境中奋起，积极地寻找解决问题的出路。正如尼采说的那样：凡是杀不死你的，都会让你变得更强。失望过，却从未绝望过，时常被问题击退，却从未被问题击倒。失败杀不死我们，于是我们的作品也越发地接近成功。困境并不可怕，可怕地是缺乏走出困境的途径。从制作斯特林小车当中，我们获得了解决问题的能力，这在以后的学习、工作中也将是一笔不小的财富。
在这一年的交大的工程训练中心里，有过加工零件挥洒的汗水，也有过思维碰撞绽放的火花。在那教室和工房中，我们学会的不仅是如何去制造一辆斯特林小车，我们收获的更是一颗坚韧不拔直面挑战的心。
——XXX XXX 通过这次制作小车的任务，使我们获益匪浅。这次的任务是以小组的形式开展的，我们深刻体会到了团队的精神的重要性。这次的结果可以看出，我们这组做得还不错，虽然有些地方还不尽如人意，但是我们可以感受到团队的努力外，与老师的指导、具有专业知识的同学的帮助是分不开的。
团队的分工合作、积极配合非常重要。我们开始选择了第一种方案，即将网上的一个方案略加修改，可是这个方案有个显著缺点：很多东西都难以固定在主板上。而且在连接主动轮方面有点问题。最后在小组成员商量之后，我们决定改采用了
二号方案，改进了一方案中很多不理想的部分，这其中包括车轴、主动轮、固定注射器的夹子等。这中间我们小组成员重新制作了材料，后来也去加工房加工了很多个零件，当然还有几位老师和师傅的帮忙，直至我们大家都满意为止。通过这次来回反复地修改方、制作零件，使我们更好地熟练了专业知识以及技能。在小车能动的一刹，我们彼此心中都充满了成就感。
我想我们以后应该在学好理论知识的基础上，多多思考，多多动手，实训才是检验学识的唯一标准。
每个星期一次的工程实践探究——斯特林小车制作，让我们忙碌起来，不仅增强了我们的动手能力，也让我们提升了团队凝聚力，让我们同学之间的友谊很坚固。小车看起来简单，但是当我们自己亲手开始制作时，才发现里面有很多学问，很多细节需要考虑，这是我们在人生道路上也需要继续提升的方面。回首过去，刚学习这门课时，我们什么都不懂，从一开始的懵懂探索，到后来制作出小车成品，一整个学期下来真的让我们懂的了很多，学期临近结束，即使不能继续学习这门，这些经历也让我们受用整个大学生活乃至以后的工作生活。
——XX 选择斯特林小车的制作作为探究实践课程的学习内容，主要是因为去年曾经参加过相关的比赛，但是最终以失败告终。于是，我想继续尝试，并且在有一定经验优势的基础上，圆满地上好这门通识核心课。基于上次的教训，这次我准备用原理和结构都相对简单的玻璃球型。然而对我这么一个不勤于思考、善于动手的人来说，自己设计一个完整的制作计划还是相当困难的。幸好有同组同学的大力帮助，大家一起讨论方案，一起加工零件，经过无数次的检测和调整，终于搭建出了小车的模型。所以说，团结就是力量，当然，在此我也要感谢指导老师，
在我们最困难的时候热情无私地向我们伸出了援助之手。虽然小车没有达到预想的效果，还是觉得受益匪浅。
——XX 这学期通过制造斯特林小车让我学习到了很多东西。
让我收获最大的是与同学之间的合作。从一开始的互相不认识，那个时候每次上课讨论的时候大家发言都不是很积极，因为刚刚开始着手工作，对我们所有做的东西还没有还充分的认识还没有进行深入的思考，所有讨论起来也总是不能得出很明确的结论或者解决方法。但是随着时间的推移，我们越来越熟悉，交流越来越自如，当我们在制作时如果遇到困难大家都积极发表自己的看法，虽然看法很多各不相同，也许最后并不能把每一个人的意见都采纳进去，但是我觉得只要思考了有了交流这就是很好的团队合作的证明。
以前很少接触这样的项目，这个学期除了斯特林小车之外我还参加了学院的一个小项目，在做实验和制作小车的过程中，我发现自己的思路越来越清晰，以前总是懵懵懂懂，虽然学习了很多专业知识，却不知道如何去应用他们，但是现在，在凌老师热心的帮助下，我学会了很多东西，对斯特林小车的兴趣也越来越浓厚，在这里真的非常想感谢凌老师，虽然我们组经常出现各种错误，可是凌老师不但没有舍弃我们，反而特别积极和热心的帮助我们解决问题，我们有不懂的问题她都会耐心的给我们讲解，当制作过程出现问题，她也总是给我们提供了很多宝贵的建议，我觉得我可以遇到这样的老师真的很幸运。
选择了这门课程，不但让我与同学有了更多的合作，让我应用专业知识的技能又提高了很多，同时也激起了我对科学实验的兴趣，以及对知识对动手操作更
大的渴望，这让我的人生态度变得越来越积极。我想这让我受益长远，希望学校以后能多多开设类似的课程，让更多的同学有机会接触实际的制作，完善自己。
——XX 作为一名文科生，从未希冀自己在大学课堂中能体验斯特林小车探索制作带来的乐趣，然而借以工程技术探究这门课，奢望走进了现实。在工程技术探究这门课的学习过程中，我不仅通晓了斯特林发动机的原理、学会了熟练操纵车床的技能。更可贵的是，在教学与科研的紧密结合中，我扩大了自己的工程视野和工程知识面，学习了重要的科研方法，培养了自身的创新意识。在一个学期的学习过程后，我在自己成为全面人才的道路上又迈出了坚实的一步。最后，感谢工程技术中心开设了这门妙趣横生的课程，也感谢老师们半年来循循善诱、孜孜不倦的教诲。
5101919023 XXX 经过历时大半个学期的设计与制作，当设计图纸上的小车终于活灵活现的出现在我们面前时，我们都难掩喜悦。然而，在整个过程中，我依然发现了自身的诸多不足，令这份喜悦打了点折扣。尽管我是学习工科的，但由于对小车的构造等缺乏了解，因此在第一次看到各种零件时，我连它们的作用都分不清，而在设计小车的连杆系统时，我能帮上的忙也少得可怜。我唯一的优势就是做过金工实习，但是除了钻孔，别的东西依然需要工房的师傅们传授。也正因如此，我在制作小车的过程中学到了太多原本接触不到的知识，受益良多。同时，小车在设计和制作上遇到的问题也让我加强了创新思维和解决问题的能力，更让我意识到一个良好的作品需要优秀的设计和精细的制作，需要良好的大局观和审慎的态度。
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八、建议
在设计斯特林小车的图纸时，我们组曾收集过许多前人的经验，发现他们中许多使用的都是废旧材料，更为的节能环保。比如我们最先借鉴的方案，就是基于一个旧书立加工而成。还有的则是用废旧PP管作为车架构建的。
相比之下，我们交大的这门课，使用的都是全新的材料。试管是特别订制的，玻璃轮子是激光加工的。相较而言，这样的待遇似乎太过优越了。一方面证明了我们学校很重视这方面的教学物质条件，但是令一方面却不利于我们开动脑筋，寻找身边合适的材料，废物利用搭建自己的斯特林小车。
因此，我们小组的建议是，希望这门课程能够更多地使用身边常见的材料，比如从小时候的赛车玩具拆出零件作为小车的底盘、车轴、车轮。这样能培养我们的环保意识，更好地顺应国家的号召，可持续发展。
第二，在课程安排中，我们有很长一段时间都用在设计上。但是之后，我们发现设计的时间有空余，而实际组装遇到的问题则有一些来不及解决。会产生这样的问题，主要是由于斯特林小车的最大难点在于连杆的设计是否合理，是否能够让小车动起来，而我们对此都没有足够的经验，因此，我们原本拟定的计划是先按我们的想象确定连杆的接法和长度，把材料做出来后，在组装过程中再慢慢对连杆的长度和数量进行调整。但是由于组装的时间有限，而我们的小车还存在很大的问题，例如连杆的连接方式不合理，没有考虑到使用轴承等，因此需要对整辆小车作较大的改动，这样就浪费了不少时间。当然，其中很大一部分原因是因为我们对这辆小车抱有过大的信心，因此没有及时检查设计的合理性，导致后期制作很仓促。但是我们依然希望课程在设计上安排的课时可以少一些，放更多
的时间在制作上；或者，我们也可以把时间安排得更灵活一些，比如边设计边把小车已经的确定部分做起来，这样便可以提高效率，保证任务能够完成。
第三，在组装小车时，老师曾多次与我们讨论到自由度的问题。而我组有学生对一些名词在理解与应用上存在一点困难。考虑到选修这门通识课的不仅有机动学院的学生，还有很多学习其他理工科甚至文科的学生，因此，我们的一个小小的建议是希望老师不仅能向我们介绍斯特林发动机的原理及应用，还可以向我们简单介绍一下在设计小车时需要应用的一些基础知识和需要注意到的一些问题，而不是仅靠组长一人来弥补这些知识上的缺憾。
最后，我们想对工程技术中心的老师们表达一下感谢。老师曾说工房五点就下班了，但是每一次我们都在工房工作到五点半才离开，工房的负责老师也没有赶我们的意思。而第十四周的课上，由于我们要改的零件过多，一个有些年纪的男老师更是亲自上阵帮助我们重做，甚至连最后的打扫工作他也一度想自己做完，最后在我们的坚持和另外一位老师的劝说下他才让我们自己处理了。在这个过程中，我们对老师熟练的加工技巧敬佩不已，同时也为老师对我们的关怀而感动。对于给我们进行技术指导的XXX老师，我们也十分感激。老师总是在我们面临困难的时候给我们指出一个方向，让我们能继续完成小车的制作。感谢你们的付出，才让我们收获了完成小车的喜悦。
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中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机械工程系 专业：车辆工程 题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩： 指导教师：职称: 教授 2013年 12 月 30 日
中北大学 课程设计任务书 2013/2014 学年第 1 学期 学院（系）：机械工程 专业：车辆工程 学生姓名：学号： 课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日 课程设计地点： 指导教师 系主任： 下达任务书日期: 2013 年12月20日
课程设计任务书 1．课程设计教学目的： （1）培养学生专业思想。使学生了解以前所学理论知识和参加过得金工实习、工艺实习及专业生产实习等环节，都是为今后的专业设计、生产做准备，每一个环节都是为了培养一名合格的车辆工程专业人才而设置，车辆工程专业需要有扎实的专业基础知识和实践能力。 （2）提高结构设计能力。通过课程设计，使学生学习和掌握汽车驱动桥的主减速器设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立的、全面的、科学的工程设计的能力。 （3）在课程设计实践中学会查找、翻阅和使用标准、规范、手册、图册和相关技术资料等。 2．课程设计的内容和要求： 1、内容：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型 2、具体参数： 车型7 长宽高 /mm 前悬/后悬 /mm 前轮距/后轮 距 / mm 轴距 /mm 总质 量/kg 整备质 量/kg 一汽大众宝来4376 1735 1446 873/990 1513/1494 2513 1830 1280 额定 承 载人数发动机 型号 排量 /mL 发动机功率 /kW 轴数 最高车速 /(km/h) 轮胎规格 5 BJH 1595 74 2 182 195/65R15 3、要求： 为给定基本设计参数的汽车进行总体设计，计算并匹配合适功率的发动机，轴荷分配和轴数，选择并匹配各总成部件的结构型式，计算确定各总成部件的主要参数，详细计算指定总成的设计参数，绘出指定总布置草图和乘员舱布置草图。（1）驱动形式及主要参数的选择：驱动形式，布置形式，汽车主要参数的选择（2）发动机的选择 （3）外形设计及总体布置：整车布置的基准线（面）—零线的确定，各部件的布置3．课程设计成果形式及要求： 完成内容： （1）总布置草图1张（1号图） （2）驾驶舱布置草图1张（3号图） （3）零件图1张（3号图） （4）设计计算说明书1份
斯特林发动机原理图解 如图1 把橡皮绑在容器口上，我们能容易瞭解到受热时橡皮会膨胀(图2)，冷却时橡皮会缩收(图3)，这是加热时，内部气体压力作用在橡皮上(图2)，当然人的眼睛是无法看到气体压力的。 A2移气器 如果我们放入一个移气器(Displacer)到容器内(图4)，而这个移气器的直径比容器的内径小一些，当移气器自由上下移动时，即可以把容器内的气体挤下或挤上。这个时候，如果我们在容器底端加热，而在容器上端冷却，使上下两端具有足够的温差，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。其原理如下： 当移气器上移，容器内的气体被挤至容器底端，此时由於容器底端加热，因此气体受热，压力变大，此压力经由活塞与容器间的空隙传到橡皮，使得橡皮会膨胀(图5)。 相反的，若施以适当的力量把移气器下移，则容器内的气体被挤至容器上端，此时由於容器上端為冷却区，因此气体被冷却，使气体温度降低，压力变小，而使得橡皮会缩收(图5)。 如此，不断使移气器自由上下移动，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。 由此，可知移气器的功用主要在於移动气体，使气体在冷热两端之间来回流动。国立成功大学航太系郑金祥教授把 Displacer 命名為”移气器”，实在更為贴切，也比较不容易混淆，比较不会使人误以為它的作用跟输出功率的动力活塞一样。
A3 曲柄机构 要让移气器上下移动，只要将移气器与一曲轴连结(图6) 。当曲轴旋转时，移气器就会被带上及带下。将移气器与曲轴连结完毕之后，在容器底端加热上端冷却，只要用手转动曲轴，使得移气器移上及移下，此时橡皮便会重复膨胀及收缩(图7)。 A4 动力活塞 橡皮的膨胀及收缩运动，可以转换為动力输出，此时，橡皮的作用即如同一动力活塞。我们可以另加一根连桿接到上述的曲轴上，便可将橡皮的膨胀及收缩运动转换為曲轴的旋转运动。连接到移气器的曲轴部位与连接到动力活塞的曲轴部位必须呈固定的角度差，一般是90度(图8,9)。橡皮的膨胀及缩收所產生的曲轴的旋转运动提供了移气器上下移动的力量，多餘的力量则可以输出。必须注意的是，移气器本身不会动，而是被曲轴带动，动力来源是动力活塞。
毕业设计 说明书 题目名称：小车车架设计 院系名称：机械工程系焊接及自动化班级：焊接11.1班 学生姓名： 指导教师：韩天判 2013年6月7日
摘要 本设计课题是关于小型车的车架设计。所设计的车架结构形式是前后等宽的边梁式车架，其中纵梁和横梁的截面形状都采用槽型，纵梁与横梁通过焊接连接。说明书详细阐明了小型汽车的方案论证：车架的设计要求、车架结构的确定、车架宽度的确定、车架纵梁形式的确定、车架横梁形式的确定、车架纵梁与横梁连接形式的确定、车架的受载分析。 关键词：小车、车架、设计
1 绪论 1.1概述 汽车车架是整个汽车的基体，是将汽车的主要总成和部件连接成汽车整体的金属构架，对于这种金属构架式车架，生产厂家在生产设计时应考虑结构合理，生产工艺规范，要采取一切切实可行的措施消除工艺缺陷，保证它在各种复杂的受力情况下不至于被破坏。 车架作为汽车的承载基体，为货车、中型及以下的客车、中高级和高级轿车所采用，支撑着发动机离合器、变速器、转向器、非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。为此，车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在汽车行驶过程中保持不变并使车身的变形最小；车架也应有足够的强度，以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重变形和开裂。车架刚度不足会引起振动和噪声，也使汽车的乘坐舒适性、操纵稳定性及某些机件的可靠性下降。 本说明书只是叙述非承载式车身结构形式中单独的车架系统。承载式汽车，前、后悬架装置，发动机及变速器等传动系部件施加的作用力均由车架承受，所以，车架总成的刚性、强度及振动特性等几乎完全决定了车辆整体的强度、刚度和振动特性。设计时在确保车架总成性能的同时，还应对车架性能和匹配性进行认真的研究。车架结构很多都是用电弧焊焊接而成，容易产生焊接变形。在设计方面对精度有要求的部位不得出现集中焊接，或者从部件结构方面下工夫，尽量确保各个总成的精度。另外，与其他焊接方法相对比，采用电弧焊的话，后端部容易出现比较大的缺口，出现应力集中现象。所以，应对接头位置和焊接端部进行处理。 车架受力状态极为复杂。汽车静止时，它在悬架系统的支撑下，承受着汽车各部件及载荷的重力，引起纵梁的弯曲和偏心扭转（局部扭转）。如汽车所处的路面不平，车架还将呈现整体扭转。汽车行驶时，载荷和汽车各部件的自身质量及其工作载荷（如驱动力、制动力和转向力等）将使车架各部件承受着不同方向、不同程度和随机变化的动载荷，车架的弯曲、偏心扭转和整体扭转将更严重，同时还会出现侧弯、菱形倾向，以及各种弯曲和扭转振动。同时，有些装置件还可能使车架产生较大的装置载荷。 随着计算机技术的发展，在产品开发阶段，对车架静应力、刚度、振动模态以至动应力和碰撞安全等已可进行有限元分析，对其轻量化、使用寿命，以及振动和噪声特性也可以做出初步判断，为缩短产品开发周期创造了有利条件。
制作热声效应斯特林引擎 十九世纪的吹玻璃工人，偶尔会听到被加热的玻璃管自然发出神秘的单音，这令人费解的声音其实是热机的另一种输出形式。一般的引擎以转动的形式输出能量;声音也具有能量，只不过以空气作为传递的媒介。 热声效应的原理 空气振动形成声音，声音发生时，为方便讨论，将传播声音的空气分成无数小块空气，应用牛顿力学来分析空气振动的情形，会得到声音的波动方程式，此方程式的解显示：声音传播时，各个小块空气都会发生膨胀收缩和位移。如果小块空气被压缩后，再被加热膨胀，对周围空气作较大的正功;之后这小块空气又先被冷却，再被压缩，作较小的负功 (周围空气对这小块空气作较小的功) 。虽然这小块空气并非对活塞或涡轮作功，而是对周围空气作功，事实上也完成了工作流体加热后膨胀，冷却后被压缩的热机循环，把热能转换成声音振动的能量，增加声音的强度，此即所谓“热声效应”。 凡是利用工作流体在冷、热区间移动，执行压缩的工作流体经加热而膨胀作正功，膨胀后先冷却再压缩作负功的热机循环，这样的机构都被归类为斯特林引擎。利用热声效应把热能转换成机械能的装置，也就称为热声效应斯特林引擎(thermoacoustics stirling heat engine) ，热声效应斯特林引擎大致可分为驻波(standing wave)和行波(traveling wave)两种。 驻波型斯特林引擎的作功原理 驻波型斯特林引擎，基本上是一端闭口，一端开口的管状共振腔，在共振腔内近闭口端装有热片堆(stack)，热片堆中有许多平行共振腔轴向的密集穿孔。热片堆在靠近闭端温度较高，另一端温度较低，于是延共振腔轴向的温度梯度(temperature gradient)相当大。 当驻波发生时，热堆片穿孔中的各小块空气(工作流体)向闭口端位移，而被压缩，同时移向热片堆较高温处，该小块空气在热穿透深度(thermal penetration depth)以内的部分，会被热片堆加热，使得温度升高，随即膨胀对周围空气做较大的正功，驻波的能量于是加大，小块空气也随着膨胀，同时移至热片堆的冷端，当能量增加的驻波再度压缩这小块空气时，此小块空气已先被较低温的热片堆冷却，只消耗较少的声波能量即可被压缩。于是，热能便不断地变成驻波的能量。 动手做驻波型斯特林引擎 本文介绍一种驻波型热声效应斯特林引擎的制作方法，所需材料都是一般实验室常见的东西：
自制简易斯特林发动机 吉林省松原市前郭县教师进修学校刘文白 斯特林发动机，又称作外燃式发动机。与传统的蒸汽机和内燃机相比，它没有复杂的配气系统，能使用各种能源。它的工作介质（一般就是空气）在封闭的气缸内往复流动，既不象蒸汽机那样需要高压水蒸汽和消耗水，也不象内燃机那样爆炸燃烧，因此制作容易，成本低廉，安全环保，作为热机教学的辅助教具是很合适的。 制成的简易斯特林发动机实物图如图一，工作原理请参看图二和图三。 图1 实物图
图2 斯特林发动机剖面图 ①热置换气缸②热置换活塞③动力气缸④动力活塞⑤支架⑥曲轴⑦飞轮 图3 斯特林发动机工作过程
材料和工具： 铁制八宝粥易拉罐3个。自行车辐条3根，要求辐条帽能在辐条杆上自由滑动。空牙膏管一个。废旧的光盘3张。气球一个。有韧性的泡沫塑料一块（如拖鞋底）。大头针一个，直径2毫米铁丝20厘米。透明胶布。废圆珠笔管。 使用的工具为钳子，剪刀，电烙铁和焊锡（也可以使用二合一强力胶），锥子或钻，直尺，圆规。 制作方法： 本设计使用的是八宝粥罐易拉罐，因为它的开口是一个大圆形，而饮料易拉罐的开口较小，需要扩口。文中所给尺寸没有严格要求，并尽量说明设计原理，以便读者可以用其它容器自行设计制作。 一、加工支架易拉罐 取一个易拉罐，在距罐口2厘米处左右对称地钻两个孔，孔的直径略大于自行车辐条的直径。这两个孔是曲轴主轴（参见图1图2图5）运转孔。 在此易拉罐的底部正中钻一个孔，插入自行车辐条帽。为了保证辐条帽的螺孔和易拉罐的轴心同心，在易拉罐塑料盖的中心扎一个小孔，盖在罐口。用一根辐条穿过辐条帽，再从塑料盖的小孔伸出，用电烙铁将辐条帽和罐底焊在一起。见图4。此孔是热置换活塞杆滑道。 图4 支架易拉罐底部图
海南大学 《汽车理论》 课程设计说明书 题目：汽车动力性计算 学号：20140507310069 姓名：郭东东 年级：2014级 学院：机电工程学院 系别：汽车系 专业：车辆工程 指导教师：张建珍 完成日期：2017年6月1日
目录 1. 题目要求 (1) 1.1. 题目要求 (3) 1.2. 车型参数 (4) 2. 计算步骤 (5) 2.1. 绘制功率外特性和转矩外特性曲线 (5) 2.2. 绘制驱动力——行驶阻力平衡图 (7) 2.3. 绘制动力特性图 (11) 2.4. 绘制加速度曲线和加速度倒数曲线 (14) 2.5. 绘制加速时间曲线 (21) 2.5.1. 二挡原地起步连续换挡加速时间曲线 (22) 2.5.2. 最高档和次高档超车加速时间 (26) 3. 结论分析 (32) 3.1. 汽车的最高车速u amax (32) 3.2. 汽车的加速时间t (32) 3.3. 汽车能爬上的最大坡度i max (33) 4. 心得体会 (33) 参考资料34
1.题目要求 1.1.题目要求 （1）根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； （2）绘制驱动力---行驶阻力平衡图； （3）绘制动力特性图； （4）绘制加速度时间曲线和加速度倒数曲线； （5）绘制加速时间曲线，包括原地起步连续换挡加速时间和最高档和次高档加速时间、加速区间（初速度和末速度）按照国家标准 GB/T12543-2009规定选取，并在说明书中具体说明选取； （6）对动力性进行总体评价。
1.2.车型参数 汽车发动机使用外特性-n曲线的拟合公式为 式中，T q为发动机转矩（N·m）；n为发动机转速（r/min）。 发动机的最低转速n min=600r/min，最高转速n max=4000r/min 装载质量2000kg 整车装备质量1800kg 总质量3880kg 车轮半径0.367m 传动系机械效率ηT=0.84 滚动阻力系数f=0.016 空气阻力系数×迎风面积C D A=2.77m2 主减速器传动比i0=5.97 飞轮转动惯量I f=0.218kg·m2 二前轮转动惯量I W1=1.798kg·m2
目录 目录 (1) 摘要 (3) 1 汽车的总体设计 (1) 1.1汽车总体设计的一般顺序 (1) 1.2布置形式 (4) 1.3轴数选择 (4) 1.4驱动形式的选择 (4) 2 载货汽车主要技术参数的确定 (5) 2.1 汽车质量参数的确定 (5) 2.1.1汽车载荷质量的确定 (5) 2.1.2 整车整备质量的预估 (5) 2.1.3 汽车总质量的确定 (5) 2.1.4 汽车的轴荷分配 (5) 2.2汽车主要尺寸的确定 (5) 2.2.1汽车的主要尺寸 (5) 2.2.2 汽车的外廓尺寸 (6) 2.3汽车主要性能参数的确定 (6) 2.3.1 汽车动力性参数的确定 (6) 2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定 (6) 2.3.3 汽车通过性性参数的确定 (6) 3 货汽车主要部件的选择及布置 (7) 3.1 发动机的选择与布置 (7) 3.1.1 发动机型式的选择 (7) 3.1.2 发动机主要性能指标的选择 (7) 3.2轮胎的选择 (10) 3.3离合器的选择 (10) 3.4万向传动轴的选择 (10) 3.5主减速器的选择 (10) 4 总体布置的计算 (11) 4.1 轴荷分配及质心位置计算 (11) 4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置 (11) 4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 (13) 4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算 (14) 4.2 驱动桥主减速器传动比的选择 (15) 4.3 变速器传动比的选择 (15) 4.3.1 变速器一档传动比的选择 (15) 4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择 (15) 5 汽车动力性及燃油经济性计算 (17) 5.1 汽车动力性能的计算 (17) 5.1.1驱动平衡的计算 (17) 5.1.2动力特性的计算 (19) 5.2功率平衡计算 (22)
动手制做动手制做------斯特林发动机模型 斯特林发动机模型什么是斯特林热机？ 热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19世纪苏格兰人R.斯特林所提出，因而得名。它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循 环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。热机在定温(T (T1) 1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温(T2)压缩过程中向低温热源放热。斯特林循环的热效率为 公式中W 为输出的净功；Q1为输入的热量。根据这个公式，只取决于T1和T2，T1越高、T2越低时，则越高，而且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。因此，斯特林发动机是一种很有前途的热力发动机。斯特林循环也可以反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。 斯特林循环可以分为4个过程： ①定温压缩过程:配气活塞停留在上止点附近，动力活塞从它的下止点向上压缩工质，工质流经冷却器时将压缩产生的热量散掉，当动力活塞到达它的上止点时压缩过程结束。 ②定容回热过程:动力活塞仍停留在它的上止点附近,配气活塞下行，迫使冷腔内的工质经回热器流入配气活塞上方的热腔，低温工质流经回热器时吸收热量，使温度升高。
③定温膨胀过程：配气活塞继续下行，工质经加热器加热，在热腔中膨胀，推动动力活塞向下并对外作功。 ④定容储热过程：动力活塞保持在下止点附近，配气活塞上行，工质从热腔经回热器返回冷腔，回热器吸收工质的热量，工质温度下降至冷腔温度。 在理论上，定容储热量等于回热量，其循环效率等于卡诺循环效率。两个活塞的运动规律是由菱形传动机构来保证的。 —1878） 斯特林（Robert Stirling，1790 1790— 英国物理学家，热力学研究专家。 斯特林对于热力学的发展有很大贡献。他的科学研究工作主要是热机。热机的研制工作，是18世纪物理学和机械学的中心课题，各种各样的热机殊涌而出，不断互相借鉴，取长补短，热机制造业兴旺起来，工业革命处于高潮时期。 随着热机发展，热力学理论研究提到了重要位置，不少科学家致力于热机理论的研究工作，斯特林便是其中著名的一位。他所提出的斯特林循环，是重要的热机循环之一，亦称“斯特林热气机循环”。这种循环，是封闭式的，采用定容下吸热的气体循环方式。循环过程是：①等容吸热加热；②由外热源等温加热；③等容放热，供吸热用；④向冷体等温放热，完成一个循环。在理想吸热的条件下，这种循环的热效率，等于温度上下限相同的卡诺循环。利用这种循环的“斯特林热机”，具有很多特点，如采用外燃，或外热源供热等。由于这种循环是封闭式循环，可采用传热性能好的工质，同时，工质的腐蚀性也可以很小，如氮气、氢气等气体。充入的气体工质，还可以加大压力，视封闭系统的情况，能够采用远远大于大气压力的高压气体工作，这样可以提高发动机的单位重量的功率，减小发动机的体积和重量。斯特林热机在逆向运转时，可以作为制冷机或热泵机，这种设想在现代已进入了实用研究阶段。 斯特林循环热空气发动机不排废气，除燃烧室内原有的空气外，不需要其他空气，所以适用于都市环境和外层空间。 18世纪末和19世纪初，热机普遍为蒸汽机，它的效率是很低的，只有3％一
智能小车说明书 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
基于STC12C5A60S2 单片机智能 轮式小车设计 摘要：以STC12C5A60S2 单片机为核心，由主控模块、传感器模块、电机驱动模块等组成，完成路面信息检测、循迹，寻找火源，直流电机控制等功能。路面信息检测、循迹采用红外光电寻迹传感器判断接收地面反射光线的方式反馈，通过高低电平来进行路面检测、路径判断；寻找火源采用火焰传感器判断火源所在方位；电机直流驱动则用来保证小车以最快的速度行驶。 关键词：智能小车、STC12C5A60S2 单片机、红外传感器、循迹传感器、碰撞传感器、直流电机 目录
引言 只能作为现代社会的新产物是以后的发展方向。它可以按照预先设定的模块在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或更高的目标。 本次设计一智能小车，小车能够沿着特定轨迹行驶，躲避障碍物并能准确寻找到火源，发出警告功能。在此过程中要通过单片机和各种传感器实现小车的前进、后退、左转和右转等基本操作。通过这些基本功能再加上相关的传感器实现具有特定功能的智能小车。这里在履带式小车上加装红外反射、循迹、火焰传感器，在STC12C5A60S2 单片机的管理和相关程序的控制下，能完成自动循迹及在复杂地形的迷宫中寻找出路的功能。 作品可以作为高级智能玩具，也可以作为大学生学习嵌入式控制的强有力的应用实例，该系统将会有更广阔的开发前景。
一．总体设计方案 设计方案论证 本次设计采用红外传感器来判定前方障碍的有无，使小车遇到障碍物时能即使的避免的功能；采用火焰传感器来实现寻找火源的功能；采用红外寻迹传感器来实现小车沿黑线前进的寻迹功能；采用STC12C5A60S2单片机来控制小车的各项基本操作。 方案的总体设计框图 本次创新设计所用到的硬件模块有：中央处理器模块、传感器模块、直流 电机驱动模块、调试电路模块。 中央处理器模块 本文采用的STC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
简易斯特林发动机制作原理 史特灵引擎属於外燃引擎，只要高温热源温度够高，无论是使用太阳能、废热、核原料、牛粪、丙烷、天然气、沼气（甲烷）、丁烷与石油在内的任何燃料，皆可使之运转，不同於必须使用特定燃料的汽油引擎、柴油引擎等内燃引擎。 A.基础篇 A1气体的特性 如图1把橡皮绑在容器口上，我们能容易瞭解到受热时橡皮会膨胀(图2)，冷却时橡皮会缩收(图3)，这是加热时，内部气体压力作用在橡皮上(图2)，当然人的眼睛是无法看到气体压力的。 A2移气器 如果我们放入一个移气器(Displacer)到容器内(图4)，而这个移气器的直径比容器的内径小一些，当移气器自由上下移动时，即可以把容器内的气体挤下或挤上。这个时候，如果我们在容器底端加热，而在容器上端冷却，使上下两端具有足够的温差，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。其原理如下：当移气器上移，容器内的气体被挤至容器底端，此时由於容器底端加热，因此气体受热，压力变大，此压力经由活塞与容器间的空隙传到橡皮，使得橡皮会膨胀(图5)。 相反的，若施以适当的力量把移气器下移，则容器内的气体被挤至容器上端，此时由於容器上端为冷却区，因此气体被冷却，使气体温度降低，压力变小，而使得橡皮会缩收(图5)。 如此，不断使移气器自由上下移动，即可看见此时橡皮会不断膨胀及收缩。 由此，可知移气器的功用主要在於移动气体，使气体在冷热两端之间来回流动。国立成功大学航太系郑金祥教授把Displacer命名为”移气器”，实在更为贴
切，也比较不容易混淆，比较不会使人误以为它的作用跟输出功率的动力活塞一样。 A3曲柄机构 要让移气器上下移动，只要将移气器与一曲轴连结(图6)。当曲轴旋转时，移气器就会被带上及带下。将移气器与曲轴连结完毕之后，在容器底端加热上端冷却，只要用手转动曲轴，使得移气器移上及移下，此时橡皮便会重复膨胀及收缩(图7)。 A4动力活塞 橡皮的膨胀及收缩运动，可以转换为动力输出，此时，橡皮的作用即如同一动力活塞。我们可以另加一根连桿接到上述的曲轴上，便可将橡皮的膨胀及收缩运动转换为曲轴的旋转运动。连接到移气器的曲轴部位与连接到动力活塞的曲轴部位必须呈固定的角度差，一般是90度(图8,9)。橡皮的膨胀及缩收所產生的曲轴的旋转运动提供了移气器上下移动的力量，多餘的力量则可以输出。必须注意的是，移气器本身不会动，而是被曲轴带动，动力来源是动力活塞。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛 无碳小车设计说明书 参赛者：龚雪飞鹏飞述亮 指导老师：朱政强戴莉莉 2011-1-16 摘要 第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为“无碳小车”。在设计小车过程中特别注重设计的方法，力求通过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路；作品的设计做到有系统性规性和创新性；设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。我们借鉴了参数化设计、优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法；采用了MATLAB、PROE等软件辅助设计。
我们把小车的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、制作调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成（原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块，进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计，通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为：车架采用三角底板式、原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮或没有该机构、转向机构采用曲柄连杆、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母螺钉。其中转向机构利用了调心轴承、关节轴承。 技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析，借助MATLAB分别进行了能耗规律分析、运动学分析、动力学分析、灵敏度分析。进而得出了小车的具体参数，和运动规律。接着应用PROE软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计，综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。 小车大多是零件是标准件、可以购买，同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外，大多数都可以通过手工加工出来。对于塑料会采用自制的‘电锯’切割。因为小车受力都不大，因此大量采用胶接，简化零件及零件装配。调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验，在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。 关键字：无碳小车参数化设计软件辅助设计微调机构灵敏度分析 目录 摘要 (2) 一绪论 (5) 1.1本届竞赛命题主题 (5) 1.2小车功能设计要求 (5) 1.3小车整体设计要求 (6)
作品设计说明书
摘要 我们把小车的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、制作调试。通过每一阶段的深入分析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成（原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构五个模块，进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计，通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为：车架采用三角底板式、原动机构采用了带轮轴、传动机构采用带轮、转向机构采用凸轮机构、行走机构采用双轮驱动。 技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析，借助MATLAB分别进行了能运动学分析和动力学分析，进而得出了小车的具体参数，和运动规律y 以及确定凸轮的轮廓曲线；接着应用Solidworks软件进行了小车的实体建模和部分运动仿真。在实体建模的基础上对每一个零件进行了详细的设计，综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等。 小车大多零件是标准件，可以购买，同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外，大多数都可以通过手工加工出来。调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验，在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。 关键字：无碳小车参数化设计软件辅助设计
目录
小车改进方向 (21)
一绪论 命题主题 根据第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。命题与高校工程训练教学内容相衔接，体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求。 小车功能设计要求 给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（间隔范围在700-1300mm，放置一个直径20mm、长200mm的弹性障碍圆棒）。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。 给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg 的重块（ 50×65 mm，普通碳钢制作）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。 要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。 小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。
合肥工业大学 课程设计 设计题目：汽车动力总成匹配与整体设计学生姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 专业班级：车辆工程0x-x班 指导老师：xxx 2011年 12月 27日
目录 1,设计任务书 (4) 2,动力总成匹配方案 (8) 3,匹配方案动力性经济性计算 (10) 4,匹配方案动力性经济性评价 (19) 5,参考文献 (20)
1130KR1型载货汽车 设计任务书 中卡动力匹配方案 方案 （2）后桥速比可选配： （3）驱动轮轮胎为8.25-20其滚动半径为0.464m，迎风面积为5.575m2,空气阻力系数取为0.85，传动系效率为0.9。 就上述XXX发动机和变速箱速比XXXX及后桥速比XXXX的方案分别进行动力性、经济性计算。
动力总成匹配方案的计算 一，发动机功率选择计算 计算参数： 传动效率 ηT =0.9 汽车总质量 M t =13000KG 最高车速 V max =95km/h(满载) 空气阻力系数 C D =0.85 迎风面积 A=5.575 滚动阻力系数 f=0.02 最大功率 P max = 3 m ax m ax ***1( )0.9 3600 76140 t D M g f C A V V = 134kw 比功率： 比功率= m ax 1000*t P M =10.3kw/t 二，动力性计算 设计参数：总质量 M t =13000KG 滚动阻力系数 f=0.02 空气阻力系数 C D =0.85 主减速比 4.875 传动效率 η=0.9 轮胎滚动半径 r=0.464m 迎风面积 A=5.575 发动机外特性图
斯特林小车 设计说明书 学院： 年级专业：二年级机械工程及自动化 设计者： 任课老师： 辅导教师： 起止时间：
目录 1. 作品简介 (1) 2. 研究背景及意义 (1) 3. 设计方案的筛选 (2) 4. 重要零部件及相应功能分析 (2) 4.1引擎 (2) 4.2驱动机构 (3) 5. 设计说明 (4) 6.斯特林实物展示 (5) 7小车的特点和创新 (6) 8参考文献 (7)
1作品简介： 我们通过对斯特林引擎的研究和认识，加上已有的机械知识，在老师的帮助和改进下完成了自己设计的第一辆小车。我们的小车采用的是α型引擎，驱动机构我们选择了皮带传动。我们的设计理念是在不影响小车性能的情况下，尽量减轻小车的质量，选用较轻的零件以使小车走的更远。同时尽量选用便宜，易买到的零件，节约生产成本。 2研究背景及意义： 斯特林发动机属外燃机，它避免了传统内燃机的震爆做功问题，从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。可以燃烧各种可燃气体，如：天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等，也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料，还可以燃烧木材，以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃，设备即可做功运行，环境温度越低，发电效率越高。外燃机最大的优点是出力和效率不受海拔高度影响，非常适合于高海拔地区使用。 随着全球能源与环保的形势日趋严峻，斯特林发动机由于具有多种能源的广泛适应性和优良的环境特性已越来越受到重视，所以，在水下动力、太阳能动力、空间站动力、热泵空调动力、车用混合推进动力等方面得到了广泛的研究与重视，并且已得到了一些成功的应用。 在这个背景下，加快对斯特林引擎的了解和研究是至关重要。而一样事物从发明到正式投入生产运用是需要一个不断探索和尝试过程的。我们通过对斯特林小车的设计及三维图的制作正是这个不断探索和尝试的过程。 3设计方案的删选： 3.1引擎部分方案删选对比： 斯特林发动机原理： 斯特林发动机是通过气体受热膨胀,遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机,使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀氢气蒸发的膨胀氢气（或氦）作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程反复地进行这样的循环过程，便可为外机提供动力。 β型引擎：β型引擎最大特征是引擎体型小。但为了保证同轴上的2个活塞获得合适的相位角的同时能够来回往复运动，从而产生了驱动机构复杂化等问题。 γ型引擎：γ型引擎小型化比较困难。而且结构上由于不能提高压缩比，所以想得到大输出功率也非常困难。 α型引擎：α型引擎由两个动力活塞构成，具有高压缩比（最大容积/最小容积）和高输出功率的特征。而且该引擎在1980年实施的月光计划中已经被开发出输出功率为3KW级的引擎。可见这种引擎的有着很大的潜力和市场开发价值。 由此可见，不管是从制作的简便性还是输出功率的可观性，甚至市场前景。α型引擎都有着它的特点和优势。泾小组协商以及咨询老师后，最终我们决定采用α型引擎作为本次项目小车的引擎。
课程汽车设计题目电动助力转向系设计说明书 姓名 学号 班级 指导教师 日期 2016年6月15日
目录 一. 轿车转向系设计方案的选择................................. - 1 - 1.轿车参数的确定 (1) 2.对转向系的要求 (2) 3.转向系结构设计 (2) 1)转向操纵机构 ......................................................................................- 2 - 2)转向传动机构 ......................................................................................- 3 - 3)机械转向器 ..........................................................................................- 3 - 二.转向系统的主要性能参数................................... - 4 - 1.转向系的效率 (4) 1)转向系的正效率...................................................................................- 4 - 2)转向系的逆效率...................................................................................- 5 - 2.转向系传动比的确定. (5) 1)转向系统传动比的组成........................................................................- 5 - 2)转向系统的力传动比和角传动比的关系..............................................- 6 - 3)传动系传动比的计算 ...........................................................................- 7 - 3.转向系传动副的啮合间隙 .. (7) 1)转向器的啮合特征 ...............................................................................- 7 - 2)转向盘的自由行程 ...............................................................................- 8 - 4.齿轮齿条式转向器的设计和计算 (8) 1)转向轮侧偏角的计算 ...........................................................................- 8 - 2)转向器参数的选取 ...............................................................................- 9 - 3)选择齿轮齿条材料 ...............................................................................- 9 - 4)轴承的选择 ........................................................................................ - 10 - 5.转向盘的转动的总圈数 (10) 三.电动助力转向系统设计.................................... - 10 - 1.转矩传感器 (10) 2.减速机构 (10) 3.电磁离合器 (10) 4.电动机 (11) 5.车速传感器 (11) 6.电子控制单元 (11) 四.转向梯形机构的设计...................................... - 11 - 1.转向梯形理论特性 (11) 2.转向梯形的布置 (12) 3.转向梯形机构尺寸的初步确定 (12) 4.梯形校核 (12) 一. 轿车转向系设计方案的选择 1.轿车参数的确定
简介：斯特林引擎(Stirling Engine)的优势特色与问题 从Stirling Engine 的原理与结构来看，它有几项颇具优势的特点： 1.、其使用外部热源，因此只要是能够产生热，皆可用来做为推动的能源， 所以并不仅限于可燃烧的燃料。而由于内燃机常令人诟病其排放的废气，会产环境污染的问题，因此能够使用地热、太阳能等自然的能源来运作StirlingEngine，显然在此方面是具有优势的。 斯特林发动机原理 2.、虽然Stirling Engine 常被归类于外燃机，但实际上，只要能够产生温差， 就能够成为运作的能源，因此使用低温流体，如乾冰、或冰水，同样可使Stirling Engine 进行运作。 3.、由于Stirling Engine 外部热源与工作气体(Working gas)是分开的，因 此没有燃烧废弃物堆积于内部的问题，使用的润滑油周期较持久。 4、由于热源位于外部，因此在调整控制上，比内燃机容易得多。 5、热源的提供是连续性的，较不会有燃料燃烧不全的情形。 6、比起其他引擎，它的构造很简单，不需要阀门，也没有化油器等机构。 7、运作的温度与压力比起蒸气引擎或内燃式引擎要低且安全的多，因此引擎强度与重量不需要很要求很高。 8、没有燃烧爆炸的作用，运作也很安静，没有剧烈的震动。 以上就是Stirling Engine 的发展优势。然而，既然Stirling Engine 具有优势，但为何当初它并没有成为普遍的动力系统?显然它仍然有一些问题有待克服或替代方桉：
斯特林发动机原理 1、无法避免热源对热室的侵蚀。毕竟高温差使得其运作效率提高，但也相对的会使活塞机构产生高温或低温侵蚀性的影响，引响运作寿命。 2、虽然在低温差可以运作，但要在低温差下产生大量的动能时，引擎的体积就会很巨大。 3、高低温差的控制很困难，尤其取决于引擎的隔热包装技术。如果无法有效控制，会徒增能源的散逸，减低效率。 4、刚开始Stirling Engine 无法迅速运转，它必须经过一段“暖机时间”。 5、要改变它的能量输出等级是很难的，它无法像内燃机一样用燃油多寡直接去控制动力的大小。 6. 最好的工作气体是使用氢等分子量小的气体，但这些气体不易保存。 所以，以上的这些特性与问题，造成了Stirling Engine 发展的兴衰。以目 尽管如此，Stirling Engine 仍被利用在进行乾淨、环保的长时期稳定运作的电力生产与低温冷冻上。
斯特林发动机-研究-发展
关于斯特林发动机的研究与发展 学号：13015218 姓名：彭俊图 摘要:简述了斯特林发动机的发展历史及研究现状，介绍了斯特林循环并归纳了斯特林循环的分析方法，阐述了斯特林发动机的特点和应用，并展望了斯特林发动机的发展前景。 关键词:斯特林发动机;斯特林循环;碟式太阳能热发电系统 随着社会的不断发展，化石燃料的消耗量日益增大，传统燃料的内燃机将面临着严重的能源危机，而积极解决这个问题的有效途径之一是开发一种可以使用与传统内燃机不同的燃料的动力装置，斯特林发动机则是目前可行的最佳途径之一。斯特林发动机(Stirling engine) 又叫热气机，是一种 封闭式外燃机，具有燃料来源广，热效率高，排气污染少，噪音低，运转特性好，结构简单，维修方便等优点，并且在太阳能碟式发电系统中有着重要的应用，越来越受到人们的
关注。国外一些专家预言， 21 世纪将是斯特林发动机的世纪。 1 斯特林发动机的发展 1816 年，罗伯特·斯特林 (Robe Stirling) 发明了闭式循环的热气机一一斯特林发动机。在当年的第 4081 号专利中，罗伯特·斯特林在历史上第一次描述了回热器的结构和应用，并对第一台闭式循环热气机的构造进行了描述 斯特林发动机是一种外部燃烧(加热)的封闭式活塞发动机。自罗伯特·斯特林于 1816 年发明斯特林循环以来，限于当时条件，大部分发动机的功率和效率都很低，逐渐被
比其发明晚半个多世纪的内燃机所替代。 1916 年最后一台老式斯特林发动机出厂，斯特林发动机的发展告一段落[1 3J 近几十年来，随着能源问题和污染问题日益突出，以及 斯特林发动机的一些关键技术问题的解决和它所特有的优点，因而受到了国内外的广泛关注。 20 世纪 30 年代到 60 代，现代斯特林发动机的鼻祖一一荷兰的菲利普公司开创了现代斯特林发动机发展的新阶段。之后经过通用发动机公司、福特汽车公司、瑞典联合热气机公司的不断发展，在包括 美国、俄罗斯、英国、法国、德国、日本等主要工业国家政府的 资助下，在碟式太阳能热发电、制冷和热泵等领域取得重要进展。我国的某些研究机构也在 20 世纪 70 年代中期开始研究斯特林发动机，并在碟式太阳能热发电领域取得一定 成果 2 斯特林的国内外研究现状 Kaushik对不可逆斯特林发动机进行了有限时间热力学分析。分析指出，在不考虑各种损失和回热器效率为1条件下种循环的效率等于卡诺循环的效率，同时还指出了回热器的效率不会影响发动机的输出功率。 Halit 指出工质的泄露对斯特林发动机的性能有着重要的影响。Koi-chi建立以一个斯特林发动机原型为基础，在标准状态和无负载的情况