無動力自滑車(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上無動力自滑車專業(yè)班級：機械設(shè)計制造及其自動化074班指導(dǎo)教師：李強摘要：提出重心位置可前后調(diào)節(jié)的創(chuàng)新理念，自滑車重心相對靠后來實現(xiàn)車子的最大滑行距離。在此基礎(chǔ)上制作了以制作精密為首要前提的無動力自滑車。通過精密計算制定出車子各部分尺寸，加工精細(xì)準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞：重心調(diào)節(jié)；精密計算；精確加工一、設(shè)計目的通過精密地計算和加工以及重心的可移動調(diào)整，設(shè)計出自滑車的整體外形和各部分尺寸，來實現(xiàn)無動力自滑車的最大滑行距離。提高我們自身的動手制作能力，把理論知識運用于實踐中去。二、工作原理（1）動力來源小車自身的重力。（2）阻力來源在空氣阻力忽略不計的情況下，小車的阻力主要來自于車輪與

2、地面的摩擦和車輪軸與軸套間的摩擦，并且這個阻力隨車身重量的增加而增加。（3）平衡性必須保持車的直線運動才能跑的最遠(yuǎn)，這個與重心的確定和制作的精度有關(guān)。車身的長度和寬度我們采取了接近飽和的設(shè)計，這樣有利于車子在跑動中的穩(wěn)定。有車總重的限制為3kg，在40度的斜坡上2米處下滑；車身最大為320*200，下面為水泥地面；要求車有美觀的外殼，作如此設(shè)計。圖1 小車結(jié)構(gòu)簡圖三、設(shè)計計算（1）重心的確定：由于我們設(shè)計的小車為對稱的，外殼的質(zhì)量可以忽略，所以各部分的重心可以看做都分布在小車的對稱線上。要是以前輪為始端，重心越向后就可以獲得更多的重力勢能。所以本車的重心在距離前端約200處。如圖2所示：重心在

3、距離前端的三分之二處。 m=0.5kg m=1kg 重心位置 m=1.5kg圖2 重心位置確定簡圖圖3 重心與穩(wěn)定性圖線根據(jù)圖3圖線可知，小車重心越高，跑得越遠(yuǎn)，而車的穩(wěn)定性越差。圖中A點為兩線的交點，也就是距離遠(yuǎn)又保證穩(wěn)定性的最佳點，故小車的重心取在A點更合適。這點需要經(jīng)過多次試驗加以調(diào)整，使重心盡量接近此點。（2）零件尺寸的確定輪子的設(shè)計是為了減少輪與地面的摩擦力，同時在確保穩(wěn)定和不超重的前提下盡量增加輪的重量，因此輪子的直徑和輪子的厚度如下：輪的厚度為8，前輪直徑70，后輪直徑80。綜合輪的厚度和車身寬度，且在滿足強度要求和質(zhì)量限制的條件下設(shè)計軸的尺寸如下：圖4 軸的設(shè)計尺寸圖圖5 軸套

4、設(shè)計尺寸圖四、加工工藝1.軸工序號工序內(nèi)容設(shè)備及工具1圓鋼下料14mm*170mm手鋸2車兩端端面，鉆兩頭3中心孔車床3粗車，安裝三爪卡盤與頂尖粗車11mm外圓，長164mm粗車兩端9mm外圓，長21mm粗車兩端7mm外圓，長17mm粗車10mm外圓長102mm4熱處理調(diào)質(zhì)230270HBS5精車，安裝三爪卡盤與頂尖精車兩端6mm外圓，長17mm精車8mm外圓，長12mm車退刀槽，倒角車床6套絲6mm至退刀槽車床7磨削，雙頂尖裝夾磨8至尺寸，長12mm磨床8檢驗2.軸套工序號工序內(nèi)容設(shè)備及工具1鋼塊下料a25mm*b25mm*c25mm手鋸2粗銑a22mm*b20mm*19mm銑床3精銑臺階高15mm，寬10mm銑床4精銑軸套通心孔8mm，保證位置尺寸銑床5鉆孔4mm兩個，保證位置尺寸鉗工6檢驗五、設(shè)計創(chuàng)新點（1）前后軸間距可調(diào)，更方便確定最佳重心位置。（2）在保證強度的前提下盡量減輕底板重量，減少軸與軸套之間的摩擦。（3）把整車的重量集中在車輪，而其中后輪的質(zhì)量占其中的大部分，這樣不僅可以提高車在坡上的重心，而且可以增加車的慣性。參考文獻1張鬲君主編金工技術(shù)基礎(chǔ) 上海東華大學(xué)出版社，2003 .2周事權(quán)主編工程實踐 華中科技大學(xué)出版社，第三版.3中國機械工