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工程训练无碳小车设计方案1. 引言在当今社会，碳排放成为了全球关注的焦点之一，为了减少对环境的影响，越来越多的国家和地区都在大力推动无碳经济的发展。
作为工程师，我们也应该积极思考如何在工程训练中实现无碳化。
因此，本文将针对工程训练中的无碳小车设计方案进行探讨。
2. 设计目标在进行无碳小车设计时，我们首先需要确定设计目标，以便在设计过程中有明确的方向。
根据当前环境保护的要求和工程训练的实际需求，我们将设计目标确定为：在保证小车正常运行的前提下，尽可能减少或者消除其对环境的碳排放，并且具有一定的经济性和可行性。
3. 设计原则在进行无碳小车设计时，我们将遵循以下原则：（1）综合利用清洁能源。
在小车的动力来源上尽可能采用清洁能源，比如太阳能、风能等。
（2）优化设计结构。
在小车的整体结构和零部件上采用轻量化设计和节能设计，以减少能源消耗。
（3）适当利用材料。
选择可再生材料和可降解材料，在尽量减少对环境的影响的同时，保证小车的稳定性和安全性。
（4）合理利用智能技术。
在小车的控制系统和驱动系统中，充分利用智能技术，以提高运行效率和降低能耗。
4. 动力源选择动力源的选择是无碳小车设计的关键环节之一。
根据目前的技术水平和经济成本，我们可以选择以下几种清洁能源作为小车的动力源。
（1）太阳能。
通过在小车的表面安装太阳能光伏板，利用光能转化为电能，以供给小车的动力需求。
（2）动力电池。
采用锂电池或者钛酸锂电池等高效能源电池作为小车的主要动力源。
（3）风能。
通过在小车上安装风能发电装置，利用风能转化为电能，以满足小车的驱动需要。
5. 结构设计在进行小车的结构设计时，我们应该充分考虑轻量化和节能化的原则，以减少能源消耗。
在材料选择上，可以采用碳纤维复合材料、铝合金等轻质材料，以降低小车的自重。
在零部件的设计上，可以采用轮毂动力电机、轻量化车身等设计方案，以提高小车的能效比和行驶效率。
6. 控制系统在小车的控制系统设计中，应该充分利用智能技术，以提高小车的运行效率和降低能耗。
“无碳小车”设计方Array案说明书方案目录一：任务和要求 (2)1.1命题要求部分 (2)1.2自我发挥部分 (3)二：方案设计及论证 (4)2.1转向轮及轨道设计 (4)2.2动力系统设计 (7)2.3小车整体及外观设计 (8)2.4最终方案 (8)三：材料及成本分析 (9)3.1小车整体材料种类 (9)3.2小车各部位材料选择 (9)3.3小车整体成本分析 (9)四：方案总结 (10)一任务和要求1.1命题要求部分命题主题：“无碳小车”竞赛命题要求：①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￠60×20mm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。
②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。
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。
③障碍物放置要求：每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒。
小车结构示意图：小车运动轨迹示意图：第二阶段附加要求：参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。
转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。
成绩评定：根据综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（是否符合图纸要求）、现场加工质量、小车前行距离及答辩成绩等得分，经加权公式计算最终得分1.2自我发挥部分1）小车的前轮（即转向轮）设计。
目录一、设计任务书 (1)二、总体结构设计 (1)三、总传动比的设计与分配 (2)四、转向轮轴运动参数的计算 (2)五、对轴进行结构设计与校核 (2)七、润滑剂的选择 (2)八、工艺设计方案 (2)九、成本分析方案 (2)十、工程管理方案 (4)十一、徽标设计 (5)十二、参考文献 (6)十三、心得体会 (6)一、设计任务书命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车功能设计要求: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400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、总体结构设计根据本届大赛命题要求，我们首先确定如下设计思路：1．驱动机构根据能量守恒定律，要尽可能多的利用重物的重力势能，就必须简化结构，因此该系统不设储能装置，直接由重物通过细绳拉动后轴驱动。
2．转向机构控制转向是该小车的核心问题之一，普通凸轮只能控制转向轮规则摆动，在不需要转向的时候小车仍会转向，因此我们在此处将凸轮机构进行了进一步的优化，通过引入“太空豆”控制转向信号，使得前轮在我们需要的时候转向,并以此实现小车的预编程功能。
无碳小车型设计方案随着人们对环境保护和可持续发展的日益重视，越来越多的汽车制造商开始致力于研发无碳小车型。
无碳小车型是指采用清洁能源，减少或避免尾气排放，从而减少对环境的污染和对气候变化的影响的小型车型。
本文将对一种无碳小车型设计方案进行介绍和探讨。
首先，我们需要考虑清洁能源的使用。
作为新型能源的代表，电力被广泛应用于新能源汽车中。
因此，我们选择使用电力驱动该小车型。
这种小车型将搭载锂离子电池，它是目前最流行的电池类型之一，具有较高的能量密度、长寿命和较低的自放电率。
锂离子电池的充电时间也在不断缩短，这为我们的小车型提供了广泛的使用可能性。
在城市内，我们可以为小车型设置特殊的充电设施，以方便车主定期充电。
其次，为了进一步优化小车型的能效，我们将采用轻量化设计。
通过使用轻质材料，如铝合金、钛合金、碳纤维等，可以大大减轻车身重量，并减少能源消耗和碳排放。
在车轮的设计上，我们选择使用低阻力的轮胎和节能的轮毂，以减少滚动阻力和能源损失。
此外，我们还将引入刹车能量回收技术，将制动时浪费的能量回收利用，使车辆的动能得以保持，并在推动车辆时提供电力支持。
最后，为了提高小车型的智能化程度和安全性，我们将为小车型配备先进的车载系统。
这些系统包括车辆自动控制系统、智能行车辅助系统、高精度定位系统和车辆诊断系统等。
通过这些系统，可以实时监测车辆的运行状态和路况状况，提供更准确的实时导航和驾驶辅助，大大提高行车安全和驾驶舒适性。
此外，我们还将配备车载娱乐和通讯系统，以提供更加丰富和便捷的汽车使用体验。
总的来说，无碳小车型是一项复杂的设计工程，需要充分考虑诸多因素，包括清洁能源的使用、车辆轻量化、能效优化、智能化和安全性等。
通过综合运用各种创新技术和设计思路，我们能够打造出更加环保、经济和实用的小车型，为人们的出行提供更加可持续的方案。
未来，我们相信无碳小车型将不断发展壮大，成为汽车行业的新趋势和新方向。
第二届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总页第页编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月产品名称 零件名称无碳小车1、工程管理方案概述为实现安全、文明生产，保证按期供货，降低总成本，需进行工程管理的设计。
工程管理设计方案的主要内容包括：生产过装程组织形式、人力资源配置、进度计划与控制等几个方面。
2、生产过程组织生产过程组织形式设计包括两个方面：生产过程空间组织设计、生产过程时间组织设计。
生产过程空间组织设计 生产过程时间组织形式订针对无碳小车按每月 50 台的生产方式,综合考虑生产组织柔性.生产空间按适合于多品种小批量 根据生产过程空间组织设计选择按工艺原则布置。
无碳小车的生产工艺主要包括车、铣、钳。
生或单件式生产工艺原则布置. 产过程的时间组织选择可以使设备连续加工，又能适当的缩短生产周期，但生产组织工作复杂的平行顺序移动的方式。
其特点 是当一批制件在前道工序上尚未全部加工完毕就可以将已加工的部分制件转到下道工序进行加工，并使下道工序能够连续地、 全部地加工完该批制件.学校名称：3、主要设备资源配置ＣＡ６１４０卧式车床 Ｘ６１３２型卧式升降台铣床 立式钻床 平面磨床 钳工台线-1-第二届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总页第页编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月产品名称 零件名称无碳小车4、人力资源配置综合考虑小车产量大小、加工方式、加工精度要求、小组人员情况等因素后，按照小组每个成员的个人技术专长和时间确定装班组与人员的安排。
发挥每个工种的加工优势装以减少加工成本每个工种安排完成一个操作人员根据生产工序及生产批量按照每天 8 个小时 的工时安排车工 1 人、铣工 1 人、钳工、装配及调试工 2 人、工程项目管理人员 1 人、采购人员 1 人5、生产进度计划与控制无碳小车零件生产加工环节 无碳小车生产主要包括标准件和毛坯的采购及零件的加工。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总 2 页 产品名称 零件名称第 1 页 无碳小车编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月1、工程管理方案概述为实现安全、文明生产，保证按期供货，降低总成本，提高经济效益，对无碳小车的生产进行了工程管理设计。
装 无碳小车生产纲领为 600 台/年，属于中批量生产，其中差速器箱体、支撑座、曲柄等零件精度要求较高。
差速器箱体等零件的生产工艺 主要包括：铸造、热处理、车削和钳工修整；前轮支撑架等零件的生产工艺主要包括：车削、铣削和钳工修整。
生产过程中需要的一些标准件，如：轴承、螺钉、齿轮等外购。
金属模铸造和热处理等工艺外协加工，其它工序及总装自主完成。
学校名称：天津职业技术师范大学2、生产过程组织①生产过程空间组织设计： 针对无碳小车的中批量生产方式，从生产组织既要保持较好的连续性，又要有一定的柔性考虑，空间组织的设施布置选择为成组流水线。
。
②生产过程时间组织设计： 订 根据无碳小车的主要零件的工艺特点，结合生产空间的布置原则，生产过程的时间组织选择顺序移动的方式。
3、主要设备资源配置①确定生产节拍：无碳小车月产 50 台，按照一个月工作 22 天，每天一班工作 8 小时，时间利用率设为 90%，计算该零件的生产节拍为： r=Fe/N=(F0×g)/N=22×8×90%×60/50=190min/台 其中，r—节拍，Fe—计划期有效工作时间，N—计划期制品产量，F0—制度工作时间，g—时间有效利用系数。
②确定流水线生产设备数量：针对无碳小车的主要加工件，由中批量生产工艺过程卡片得知，CD6140 车削加工工时 T1 为 59min，铣削加工工 线 时 T2 为 76min，钻床加工工时 T3 为 32min。
生产的设备数为： H 普车 =T1/r=59/190=0.3； H 铣 =T2/r=51/190=0.3； H 钻=T3/r=32/190=0.2 因此，无碳小车零件加工成组流水生产线需要 CD6140 普通车床、普通铣床、台钻各 1 台。
无碳小车设计方案设计人：张庆辉、杨志鹏、王浩指导老师：黄新平设计时间：2012年11月25日无碳小车方案设计摘要：通过对小车的功能分析，我们发现小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物等三方面功能。
为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为五个部分进行设计（车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构）。
首先我们针对车架的选择进行了讨论分析，我们确定的车架形式有两种一种是三角底板式，另一种是骨架式的，考虑到车架的受力平衡问题以及稳定性问题，我们最终选择了三角底板式车架；确定车架后我们接着进行了原动机构的设计，经过讨论我们确定了三种原动机构，它们分别是绳轮式原动机构、弹簧储能式原动机构和链轮式原动机构。
鉴于弹簧储能式原动机构和链轮式原动机构制造起来比较困难，我们选择了绳轮式原动机构。
对于传动机构我们选择了直齿圆柱齿轮，一是制造比较方便，二是采用标准件时比较容易购买。
对于转向机构我们选择的是曲柄连杆+摇杆机构。
而行走机构我们选择了单轮驱动机构，目的在于保证运动的准确性。
微调机构我们采用的是微调螺母。
正文：接下来我们将具体介绍实现各个功能的不同部分的选择车架车架需承受较大的力，而精度要求不是很高。
考虑到重量加工成本等，车架采用304L不锈钢板加工制作成三角底板式，304L不锈钢板耐蚀性、外观、加工性、强度等特性远远超过其它材料，并且也是目前最常用的钢材，因此材料比较容易获得，可以通过回收实习工厂加工废料获得。
原动机构原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的机械能即小车的驱动力。
能实现这一功能的方案有多种，但从效率和简洁性的分析来看绳轮式原动机构相较于弹簧储能式原动机构和链轮式原动机构更具有优势。
除此之外，小车对原动机构还有其它方面的具体要求：1、驱动力应适中，以防止小车在拐弯时不至于因速度过大而发生倾翻现象，或由于重块晃动影响行走路线。
2、小车到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免对小车造成过大的冲击。
无碳小车设计方案模板篇一：无碳小车工艺设计报告模板篇二：无碳小车工程管理方案设计第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总 2 页产品名称零件名称第 1 页无碳小车编号：生产纲领生产批量600 台/年 50 台/月1、工程管理方案概述（1）针对 600 台/年的生产纲领，即 50 台/月，为小批量生产。
装（2）轴类零件采用车削加工；齿轮采用线切割机床进行加工；车轮采用车削、铣削加工；底盘及各类支架采用铣削加工；装配调试由钳工完成；标准件外购。
（3）根据实际生产数量的要求，确定每月生产零件的件数（每个零件的数量要比成品数量多），并根据此数据来确定所需购进材料数量。
2、生产过程组织（1）生产过程空间组织形式：针对 600 台/年的生产方式，生产组织既要保持较好的连续性，又要有一定的柔性考虑，空间组织的设施布置选择为学校名称：山东大学工程训练中心成组流水线。
①确定生产节拍，零件月产 50 件，按照一个月工作 22 天，每天一班工作 8 小时，时间利用率设为 90%，计算该零件的生产节拍为：订 190min/件；②由 600 台/年的生产纲领确定流水线生产设备数量。
（2）生产过程时间组织形式：根据小车零部件的加工及装配工艺选择分散及顺序加工，集中装配的生产组织形式。
3、主要设备资源配置由 600 台/年生产工艺确定生产的设备数量：车床 2 台，铣床 2 台，线切割机床 1 台，台钻床 1 台，钳工工作台 1 台。
4、人力资源配置线人员配置为：设计工艺 1 人，计划生产管理1 人，采购 1 人，车工 2 人，数控铣工 2 人，线切割操作工 1 人，钳工 1 人，检验 1 人，包装入库 1 人。
车间内部人员组织形式按设备工艺特点分布。
单件小批量大多采用通用设备，手工操作的比重较大，操作人员技能水平对产品质量与加工效率影响较大，故人员安排较为灵活，并尽可能培养多面技能操作员工。
-1-总 2 页第二届全国大学生工(转载于: 小龙文档网:无碳小车设计方案模板)程训练综合能力竞赛第 2 页无碳小车编号：生产纲领生产批量600 台/年 50 台/月工程管理方案设计产品名称零件名称5、生产进度计划与控制装生产过程：产品设计及工艺—生产计划—采购(毛坯，工具，工装，标准件)—毛坯入厂检验—生产车间—过程检验—装配—终检—包装—入库。
无碳小车设计方案模板篇一：无碳小车工艺设计报告模板篇二：无碳小车工程管理方案设计第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总 2 页产品名称零件名称第 1 页无碳小车编号：生产纲领生产批量600 台/年 50 台/月1、工程管理方案概述（1）针对 600 台/年的生产纲领，即 50 台/月，为小批量生产。
装（2）轴类零件采用车削加工；齿轮采用线切割机床进行加工；车轮采用车削、铣削加工；底盘及各类支架采用铣削加工；装配调试由钳工完成；标准件外购。
（3）根据实际生产数量的要求，确定每月生产零件的件数（每个零件的数量要比成品数量多），并根据此数据来确定所需购进材料数量。
2、生产过程组织（1）生产过程空间组织形式：针对 600 台/年的生产方式，生产组织既要保持较好的连续性，又要有一定的柔性考虑，空间组织的设施布置选择为学校名称：山东大学工程训练中心成组流水线。
①确定生产节拍，零件月产 50 件，按照一个月工作 22 天，每天一班工作 8 小时，时间利用率设为 90%，计算该零件的生产节拍为：订 190min/件；②由 600 台/年的生产纲领确定流水线生产设备数量。
（2）生产过程时间组织形式：根据小车零部件的加工及装配工艺选择分散及顺序加工，集中装配的生产组织形式。
3、主要设备资源配置由 600 台/年生产工艺确定生产的设备数量：车床 2 台，铣床 2 台，线切割机床 1 台，台钻床 1 台，钳工工作台 1 台。
4、人力资源配置线人员配置为：设计工艺 1 人，计划生产管理1 人，采购 1 人，车工 2 人，数控铣工 2 人，线切割操作工 1 人，钳工 1 人，检验 1 人，包装入库 1 人。
车间内部人员组织形式按设备工艺特点分布。
单件小批量大多采用通用设备，手工操作的比重较大，操作人员技能水平对产品质量与加工效率影响较大，故人员安排较为灵活，并尽可能培养多面技能操作员工。
-1-总 2 页第二届全国大学生工(转载于: 小龙文档网:无碳小车设计方案模板)程训练综合能力竞赛第 2 页无碳小车编号：生产纲领生产批量600 台/年 50 台/月工程管理方案设计产品名称零件名称5、生产进度计划与控制装生产过程：产品设计及工艺—生产计划—采购(毛坯，工具，工装，标准件)—毛坯入厂检验—生产车间—过程检验—装配—终检—包装—入库。
无碳小车工程管理方案工程管理方案1、无碳小车总体概况无碳小车采用三轮结构一个前轮两个后轮。
后轮为驱动轮靠1kg重物下落时产生的重力势能通过绳子传递能量来驱动后轮运动然后由绳子通过后轮轴传递到小滑轮然后通过齿轮传到连杆然后再通过连杆传递到前轮进行周期行进。
由于小车的能量有限我们要尽量减少能量损失。
由于各部件越复杂小车整体的摩擦力越大同时消耗的能量越多要使能量尽可能多的用来驱动小车所以小车的结构要简单轻便减少各部位的摩擦力。
2、无碳小车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1.1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4焦耳取g10m/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。
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400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。
3、设计流程设计流程图初步制定好设计流程首先要做的是就是认真分析该次比赛的命题然后我们三人进行讨论寻求可行性设计方案将各部分零件的尺寸初步定下来并用proe软件绘出完整的小车装配图在绘图的过程中修改零件的尺寸使零件图达到最优解。
然后根据设计好的装配图出成cad图根据图纸进行加工。
图纸出来后进行机械加工在实际加工过程中将各零件进行组装在演示过程中为达到规定轨设计绘图机械加工组装调试整理方案确定方案 4 对小车的部分零件进行调试最终确定小车的最后尺寸和外观。
无碳小车设计方案专业车辆工程101姓名李海勃学号 1003010110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。
第二届全国大学生工程训练综合能力比赛无碳小车设计说明书参赛者 :王金卫指导老师：刘祥兆陈丰峰2011-1-16大纲第二届全国大学生工程训练综合能力比赛命题主题为“无碳小车” 。
在设计小车过程中特别侧重设计的方法，力求经过对命题的解析获取清楚宽阔的设计思路；作品的设计做到有系统性规范性和创新性；设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面要素。
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；采纳了 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。
经过每一阶段的深入解析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计聚拢。
方案设计阶段依据小车功能要求我们依据机器的构成（原动机构、传动机构、履行机构、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 .使其每个零件或结构件拥有均衡性已达到减小摩擦 .提升校车整体均衡的目的。
分别针对每一个模块进行多方案设计，经过综合比较选择出最优的方案组合。
我们的方案为：车架采纳三角底板式、原动机构采纳了锥形轴、传动机构采纳齿轮或没有该机构、转向机构采纳四连杆机构、行走机构采纳单轮驱动实现差速、微调机构采纳微调螺母螺杆。
此中转向机构利用了调心轴承、关节轴承 .圆锥滚子轴承。
技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论解析，借助 MATLAB 分别进行了能耗规律解析、运动学解析、动力学解析、敏捷度解析。
从而得出了小车的详细参数，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，综合考虑零件资料性能、加工工艺、成本等。
小车大多的零件是标准件、可以购买，同时除部分要求加工精度高的部分需要特别加工外，大多数都可以经过手工加工出来。
对于塑料会采纳自制的‘电锯’切割。
因为小车受力都不大，所以大批采纳胶接，简化零件及零件装置。
“无碳小车”方案书队伍名称2010/10/10方案目录一：任务和要求 (2)1.1命题要求部分 (2)1.2自我发挥部分 (3)二：方案设计及论证 (4)2.1转向轮及轨道设计 (4)2.2动力系统设计 (7)2.3小车整体及外观设计 (8)2.4最终方案 (8)三：材料及成本分析 (9)3.1小车整体材料种类 (9)3.2小车各部位材料选择 (9)3.3小车整体成本分析 (9)四：方案总结 (10)一：任务和要求1.1命题要求部分命题主题：“无碳小车”竞赛命题要求：①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。
②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。
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。
③障碍物放置要求：每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒。
小车结构示意图：小车运动轨迹示意图：第二阶段附加要求：参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。
转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。
成绩评定：根据综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（是否符合图纸要求）、现场加工质量、小车前行距离及答辩成绩等得分，经加权公式计算最终得分1.2自我发挥部分1）小车的前轮（即转向轮）设计。
无碳小车设计方案小车设计1：工作原理如图（1）所示为小车的示意图：图（1）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：动力装置图（2）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取 R轴=15mm则 R车轮=120mm。
则车可以行走距离为 S车/=500*8=4000mm3：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。
