无碳小车设计说明ppt
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无碳小车设计说明书参赛者:指导老师:2014-7-摘要关键字: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)1.4小车的设计方法 (7)二方案设计 (7)2.1车架 (8)2.2原动机构 (8)2.3传动机构 (8)2.4转向机构 (8)2.5行走机构 (8)2.6微调机构 (8)三技术设计 (8)3.1建立数学模型及参数确定 (8)3.1.1能耗规律模型 (8)3.1.2运动学分析模型 (8)3.1.3动力学分析模型 (8)3.1.4灵敏度分析模型 (9)3.1.5参数确定 (9)3.2零部件设计 (9)3.3整体设计 (9)3.3.1整体装配图 (9)3.3.2小车运动仿真分析 (10)四小车制作调试及改进 (10)4.1小车制作流程 (10)详见工艺分析方案报告.............................................. 错误!未定义书签。
4.2小车调试方法 (10)4.3小车改进方法 (10)五评价分析 (10)5.1小车优缺点 (10)5.2自动行走比赛时的前行距离估计 (10)5.3改进方向 (10)六参考文献 (10)七附录 (10)7.1装配图 (10)7.2耗能分析程序 (11)7.3运动学分析程序 (11)7.4动力学分析程序 (11)7.5灵敏度分析程序 (11)一、绪论1.1命题主题本次设计主题为“无碳小车”。
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1.2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(每间隔1m,放置一个直径20mm、高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。
(1)“S”型赛道场地常规赛竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物。
无碳小车一、系统设计1、小车总体设计图(图1)2、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(每间隔 1米,放置一个直径 20mm 、高 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5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)铅垂下降来获得,落差500± 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。
要求满足:①小车上面要装载一件外形尺寸为¢60× 20 mm 的实心圆柱型钢制质量块作为载荷,其质量应不小于750克;在小车行走过程中,载荷不允许掉落。
②转向轮最大外径应不小于¢30mm二、车体设计车体选择:梯形车身设计车架材料选择:我们经过比较认为选择有机玻璃。
用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固,比铁制小车更轻便,美观。
制作无碳小车总体思路:根据要求小车采用三轮结构,我们制定了前轮作为转向轮,后两轮作为驱动轮的方案。
即前轮通过车轮转向机构(如车轮转向设计图),使其能够做周期性的来回摆动,后两轮通过杆连接,杆上装有几个可以调节选择的皮带轮,通过皮带轮与动力机构连接从而带动后轮转动(如图1)。
这样,当前轮周期性摆动和后轮向前滚动结合起来就可以实现无碳小车的周期性向前行进,由此可以轻松的实现小车小车避开每隔一米一个的弹性圆棒(如图2)。
在安装时我们保证载荷均匀分布。
当小车前进时,后驱动轮与前转向轮形成了三点结构。
这种结构使得小车在前进时比较平稳,可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。
目录前言第1章、绪论 (4)1.1 参赛主题 (4)1.2 功能分析 (4)1.3 设计方法 (4)第2章、轨迹和行走机构选型与计算 (6)2.1 轨迹和行走机构选型 (6)2.2 轨迹参数计算 (7)第3章、控制机构选型与计算 (10)3.1 控制机构选型 (10)3.2 放大机构的设计 (12)3.3 凸轮的设计 (13)第4章、传动机构选型与计算 (16)4.1 传动机构选型 (16)4.2 齿轮系的设计 (16)4.2 尺寸参数校核 (17)第5章、动力机构选型与计算 (19)5.1 绕绳轮安装位置分析 (19)5.2 力分析 (20)5.3 前轮转向阻力矩的计算 (23)5.4 弹簧劲度系数的计算 (23)5.5 尺寸参数的获取 (23)5.6 质量属性参数的确定 (26)5.7 参数的计算 (27)5.8 绕绳轮最大半径的确定 (29)第6章、微调机构简介 (30)第7章、误差分析及效率计算 (31)7.1 误差分析 (31)7.1.1 设计误差 (31)7.1.2 参数误差 (31)7.1.3 加工与装配误差 (31)7.2 传动效率的计算 (32)7.2.1 动力机构效率的计算 (32)7.2.2 传动机构效率的计算 (33)7.2.3 控制机构效率的计算 (34)第8章、仿真分析 (35)第9章、综合评价及改进方案 (37)9.1 综合评价 (37)9.2 改进方案 (39)第10章、参考文献 (40)第11章、附录 (40)11.1 机构运动简图及装配图 (40)11.2 小车三维装配图及爆炸图 (42)第1章、绪论1.1 参赛主题第三届全国大学生工程训练大赛的竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
这次竞赛包含两个竞赛项目。
第一个项目与往届竞赛相同,为小车走“S”形线路绕杆。
竞赛项目二为小车走“8”字形线路绕杆。
通过商量,我们选择的竞赛项目为项目二。
1.2功能分析根据本次竞赛规定,竞赛项目二是小车在半张标准乒乓球台(长1525mm、宽1370mm)上,绕相距一定距离的两个障碍沿8字形轨迹绕行,绕行时不可以撞倒障碍物,不可以掉下球台。
S组无碳小车设计说明书目录1、小车的设计要求 (1)2、无碳小车结构方案的设计 (2)2.1整体方案分析 (2)2.2驱动机构 (3)2.3传动机构 (4)2.4转向机构以及轨迹分析与设计 (4)2.4.1小车运行轨迹理论参数分析 (4)2.4.2小车动态力分析 (5)2.4.3传动机构及行走机构参数确定 (7)2.4.4 转向机构参数的确定 (8)2.5微调机构 (9)2.6小车车体整体分析 (9)3、基于SolidWorks motion的仿真分析 (10)3.1 简化模型的建立 (10)3.2 运动副的添加 (10)3.2 仿真计算以及结果分析 (11)参考文献 (12)1、小车的设计要求图1-1 无碳小车示意图图1-2 无碳小车运行轨迹图如上图1-1小车示意图:根据能量守恒定律,给一定重力势能(用⌀mm5065错误!未找到引用源。
普通碳钢的重块,质量为1kg,铅垂下落差为400mm来获得),设计一种“以重力势能驱动具有方向控制功能的无碳小车”,该小车能够在行驶的过程中有规律避开水平的平面上每隔1米设置一个弹性圆棒障碍物(如上图2小车运行轨迹图)。
保证小车行走的过程重物随车平稳的行走而不掉落,要求小车行走的过程中所有的动能均由重物的重力势能获得,不得借用其他形式的能量。
小车底板结构设计采用三轮结构,即2个驱动轮,1个转向轮。
细节上的结构只能根据学校现有材料、机床以及加工工艺的难度进行设计。
2、无碳小车结构方案的设计2.1整体方案分析通过对毕业设计任务要求及目的的剖析,利用发散性思维方式,把实现小车功能的各种可能方案一一列出,为了方便设计,可以将能实现小车功能细分为:驱动机构、传动机构、转向机构、微调机构四个模块。
下图2-1为无碳小车设计的思维导图:图2-1 无碳小车结构方案设计思路在选择各个模块方案时,要从实际情况出发,充分考虑实际学校的机床设备,材料的获取,制造成本以及实际加工工艺的可行性等等。
无碳小车制作培训课件无碳小车制作培训课件随着环境保护意识的增强和对可持续发展的追求,无碳交通工具的研发和制造成为了当今社会的热点话题。
无碳小车作为其中的一种代表,因其环保、经济、便捷等优势,受到了广大消费者的青睐。
为了推动无碳小车的普及和制造技术的传承,我们特别设计了一份无碳小车制作培训课件,旨在帮助大家了解无碳小车的制作原理和技术要点。
一、无碳小车的原理介绍无碳小车是指使用无污染能源,如太阳能、风能等,作为动力源的小型交通工具。
与传统燃油车相比,无碳小车具有零排放、低噪音、经济实惠等优势。
其原理主要分为两个方面:能源获取和动力传递。
1. 能源获取:无碳小车的能源获取主要依靠可再生能源,如太阳能和风能。
通过太阳能电池板或风力发电机将自然界的能量转化为电能,供给小车的驱动系统。
2. 动力传递:无碳小车的动力传递方式多样,常见的有电动传动和氢燃料电池传动。
电动传动是通过电动机将电能转化为机械能,驱动车辆前进;氢燃料电池传动则是将氢气与氧气反应产生电能,再通过电动机驱动车辆。
二、无碳小车制作的基本步骤无碳小车的制作过程相对复杂,需要一定的技术和工具支持。
下面将介绍无碳小车制作的基本步骤,供大家参考。
1. 设计规划:首先需要根据实际需求和预算制定设计方案。
包括车辆的尺寸、外形、载重等参数的确定,以及动力系统和能源获取系统的选择。
2. 材料准备:根据设计方案,采购所需的材料和零部件。
包括车架、车轮、电动机、电池、太阳能电池板或风力发电机等。
3. 组装搭建:按照设计方案,将所购买的材料和零部件进行组装搭建。
包括车架的搭建、电动机和电池的安装、能源获取系统的连接等。
4. 调试测试:完成组装后,进行初步的调试测试。
检查车辆的各个部分是否安装正确,能源获取系统是否正常工作,动力传递是否顺畅等。
5. 优化改进:根据测试结果,对车辆进行优化改进。
如调整电动机的转速、增加太阳能电池板的数量等,以提高车辆的性能和效率。
6. 安全检测:在完成优化改进后,进行全面的安全检测。