1、无碳小车设计方案小车设计:1.工作原理重力势能转化成小车前进的动能,1kg 的重物从 50cm 的高度下落,重力势能为 5J,利用转向装置实现小车按正弦曲线(近似看作 )绕桩前进,桩距1m。当重物下落时,其所带的绳子带动绕线轴转动,带动与绕线轴同轴的二个齿轮转动,从而带动从动齿轮转动。从动齿轮一个在后轴,带动后轮转动。另一个是与连杆相连,从而带动前轮摆动。(此图为示意图,为小车的装配图)2.动力装置1.传动的选择及其原理:重物下落采取连线方式,因为这样可以改变力的方向,较好使所绕的绕线轴转动,从而带动后轮轴转动。(此图为部分半剖视图)2(侧视图)3.转向装置(1)转向装置的选择:选择采用空间四
2、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。(2)工作原理:绕线轴与转向装置之间用齿轮联动,在从动齿轮上钻孔,连接曲柄。从动齿轮转一圈,曲柄转动,摇杆转动一定角度,小车前进,通过计算,实现绕桩前进。(3)计算:后轮上有一个齿轮为 r1,与之相啮合的为 r2(在主动轴上)。另一个与 r2 同轴的齿轮为 r3 与之相啮合的为 r4(专司转向)。可知要求当小车位移 2 米即路程 s=2.28 米(假定左右摆幅为 0.2m)时 r4 转一周。后轮:R 后轮=100cm,可得方程(s/2 兀)*(2 兀 r1/2 兀 r2)*(2 兀 r3/2 兀 r4)=1;即 r1*r3
3、/(r2*r4)=0.2 兀/5=0.288 ;再设绕线轴半径为 r 线,行进几个周期。可得:(S/2 兀 R 后轮)*(2 兀 r1/2 兀 r2)*2 兀 R 线=0.5/n;即 r1/r2=1/( 40*n*r 线)同理 r4/r3=1/(4 兀 n*R);由以上得出:齿轮标准得表格半径 长度 模数 N 齿数R1 10.00 1.25 16R2 48.75 1.25 78R3 28 2 28R4 20 2 20R 后轮 =100mm,r 线=8.00mm;设计工艺:(1)小车的底板采用的是镂空金属板,可以增强小车的强度。(2)所有转动及连接处,都采用球轴承,可以减小摩擦,同时可以保证运动
4、的准确性。(3)作为驱动轮,后轮制作应稍粗糙,增大与地面的摩擦系数,便于驱动小车前进。(4) 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。摇杆与小车导向杆用球铰连接,便于转动。(5)前轮的支撑杆子要垂直。并且要可以灵活转动,以实现很好的转弯。成本分析:(1)曲柄摇杆计 元(2)齿轮四个共计 元(3)车轮(后轮两个,导向轮一个)共计 元(4)底盘计 元(5)定滑轮两个计 元(6)支撑杆一个计 元(7 )成本总计:共计 元合计 元管理方案设计1:人力资源配置小组共六人组成:学生五名,导师一名。2:进度计划与控制设计方案方案初定于 4 月 20 日,4 月 30 日之前提交设计方案。得到批准后立即开始加工设计,预计六月上旬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。