大学生工程训练综合能力选拔赛模板

1.无碳小车越障竞赛设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。

该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。

标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。

图1为小车示意图。

图1 无碳小车示意图要求小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。

要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构。

具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。

2.竞赛安排每个参赛队由3名在校本科大学生和1名指导教师及1名领队组成，参加校、省及全国竞赛。

3.1 本校制作参赛队按本竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出一台参赛小车。

允许为参赛小车命名，并在参赛小车上制作标识。

3.2 集中参赛携带在本校制作完成的小车作品参赛。

（1）报到时提交参赛作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案共4个文件（分别提交纸质版文件一式2份、电子版文件1份），文件按本竞赛秘书处发布的统一格式编写。

（2）提交1份3分钟的视频，(格式要求： MPEG文件，DVD-PAL 4:3，24位，720 x576，25 fps，音频数据速率 448 kbps杜比数码音频 48KHz)，视频的内容是关于本队参赛作品赛前设计及制作过程的汇报及说明。

（3）提交PPT文件 1份，内容是阐述小车的设计、制作方案说明及体会。

3.3 方案文件要求1）结构设计方案文件完整性要求：小车装配图1幅、要求标注所有小车零件（A3纸1页）；装配爆炸图1幅（所用三维软件自行选用， A3纸1页）；传动机构展开图1幅（A3纸1页）；设计说明书1-2页（A4）。

正确性要求：传动原理与机构设计计算正确，选材和工艺合理。

评分建议见插图页。
4、总结和体会（5分）
对设计过程进行总结，并谈出自己的体会。根据其文字表达是否通顺、内容阐述是否符合逻辑等因素给予评分。
此处插入设计结果（即设计图，共20分），包括装配图（10分）和车身零件图（5分）、车轮零件图（5分）。
建议根据如下因素给予评分：
（1）结构方案是否存在明显缺陷：例如是否设计容纳负载的孔槽；需相对运动部位是否设计了间隙等。
（2）结构尺寸是否合理：例如外形尺寸是否超出组委会提供材料的最大尺寸。
（3）图形表达是否符合机械制图的规范，可重点关注视图、剖面线、尺寸标注、配合、形位公差、表面粗糙度等的表达。
车身
铝合金
重量
比例
武汉科技大学第二届
大学生工程训练基本技能竞赛-设计图
0.382kg
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
通常应该提出几种方案，并对这些方案比较分析，综合考虑设计方案与命题的吻合性、产品性能的先进性和零部件的机械加工工艺性等指标，最终优选一种方案。
3、设计结果（20分）
以图形方式描述设计结果。根据本文档格式要求，图形应插入在后面的附页中。应包括装配图（10分）、车身（5分。指将车轮、车轮轴等零件进行安装连接的零件。也可能被命名为车体、车架之类的名字）、车轮（5分）。
gcxl01产品名称小车生产纲领36000零件名称车身生产批量3000件通常应该提出几种方案并对这些方案比较分析综合考虑设计方案与命题的吻合性产品性能的先进性和零部件的机械加工工艺性等指标最终优选一种方案
全国大学生工程训练综合能力竞赛-武汉科技大学
说明：此文档共50分，其中表头10分（有红字的表格，1分/空，漏填或明显错误扣1分，扣完为止）。其它分值详见下文。
武汉科技大学第二届

第三届山东大学大学生工程训练综合能力竞赛结构设计报告总 6 页第 1 页产品名称：无碳小车编号S071、设计概述根据比赛的要求以及小车运行的效果，结构设计要考虑以下几方面因素：1.结构简单，减少制造、装配环节，易于保证传动及运行精度；2.传动效率高，采用各种提高效率措施；3.可调性高，调节方便灵活；4.能量损耗小，能将重力势能充分转化成动能；5.传动合理、精确、平稳，，保证小车运行轨迹和距离；6.选材合理，易于加工，降低制造成本。

2、设计方案1.车体：车底板制作成三角梯形，与整体结构大致形成流线型，将空气的湍流转化成层流，能减少行进过程中的摩擦阻力，有利于能量的保存。

选取8mm铝合金板作为制作材料，设立基准，在加工过程中不易变形，能保证垂直度，在具有一定重量的情况下无需增加配重，能保持车体的平衡性，且易于加工，在各种材料中优势明显。

车宽较小，车的转弯十分灵活；车长较长，能使运行更加平稳。

2.减速机构：小车前进过程中一定要控制速度。

速度太快会使能量衰减过快，而且容易偏离正弦轨迹；速度太慢会加大能量损耗，且在场地遇到凹陷或者凸起易使小车无法继续前行。

因此，小车应采用合适的减速机构来使小车速度适中。

通过一定滑轮连接重物，细线的另一端缠绕足够的圈数在一剖面为梯形的转轴上作为绕线轴，当重物下落的时候，首先带动大端放线以便在小车启动开始提供足够大的力矩使小车运动；在小车运行过程中，小车小端放线，能有效减慢小车速度，确保小车运行轨迹不发生变化。

支架选用角铝，在减轻重量的同时也能很好的固定住重物使其不会左右太过晃动而影响到整个小车的前进。

定滑轮直径大小以保证绕线垂直为最佳，使重物下落不会产生偏移力矩使小车运行不平稳。

3.传送机构：大齿轮与一小齿轮啮合，小齿轮与主动轮同轴。

小车应采用双轮差速驱动，转动轴一端与主动轮固定，另一端与从动轮连接但不固定，这样可以保证在转弯的时候外轮的速度与内轮的速度不同，从而减小滑动摩擦（因为双轮驱动会使其中一轮与地面打滑，滑动摩擦比滚动摩擦损耗能量大，且轨迹无法确定，所以不拟采用双轮驱动）。

附件5
“直线”轨迹前行的自行小车竞赛规则
1.竞赛内容
本次竞赛为现场赛道竞赛，竞赛项目为：“直线”轨迹前行的无碳小车。

2.赛前工作
⑴参赛队以抽签形式获得组号；
⑵参赛队负责准备本队需用的所有工具，种类、规格不限，比赛时带入现场；
⑶竞赛组委会提前一天开放比赛场地；
⑷在集中竞赛阶段的现场竞赛过程中，参赛学生不得与本参赛队之外的人员进行交流，也不可以与指导教师交流。

3.重锤要求
竞赛时的重锤由竞赛组委会提供。

4.小车要求
小车的设计制作在赛前完成，小车应有方便测量的标志点，始终与车身保持相对静止。

5.赛前制作
按照命题要求，参赛时携带完成并调试好的“无碳小车”进行现场赛道比赛。

6.跑道要求
跑道由竞赛组委会提供，赛道为硬质水平地面。

“直线”轨迹前行的无碳小车赛道宽为1.5米，设有出发标准线。

7.现场竞赛要求
⑴比赛前工作人员检查参赛队小车，小车需释放所有储能，不允许有其它给小车蓄能装置；
⑵比赛顺序由各参赛队抽签的序号从小到大进行；
⑶小车出发前，小车测量标志点置于出发标准线后；
⑷每个参赛队只能出一辆小车参加比赛，比赛时每队有二次机会，取二次成绩中最好的成绩作为比赛最终成绩；
⑸参赛队进入赛道起，10分钟之内完成比赛。

8.成绩评定
根据小车前行距离（小车标志点与出发标准线的垂直距离）的远近来评定成绩，最后根据得分确定排名成绩。