型無(wú)碳小車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

1、第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（廣西賽區(qū)）The 5th National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition（Guangxi Division） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案Structure Design Scheme編 號(hào)（此欄由賽務(wù)工作人員填寫(xiě)） 第一幅照片（小車(chē)正面）（注意照片的放置方向與頁(yè)面方向一致，照片上不允許出現(xiàn)參賽學(xué)校信息，閱后刪除。）第二幅照片（小車(chē)側(cè)面）（注意照片的放置方向與頁(yè)面方向一致，照片上不允許出現(xiàn)參賽學(xué)校信息，閱后刪除。）學(xué)校名稱(chēng)： 參賽項(xiàng)目：裝訂線第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合

2、能力競(jìng)賽（廣西賽區(qū)）The 5th National Undergraduate Engineering Training Integration Ability Competition（Guangxi Division） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案Structure Design Scheme參賽項(xiàng)目S1、設(shè)計(jì)思路1.根據(jù)比賽要求，為使無(wú)碳小車(chē)達(dá)到繞樁前進(jìn)的目的，無(wú)碳小車(chē)應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能：重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為小車(chē)的動(dòng)能和轉(zhuǎn)向輪周期性的轉(zhuǎn)向。小車(chē)結(jié)構(gòu)有原動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、微調(diào)機(jī)構(gòu)與車(chē)身及其他輔助零件。原動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將重錘的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車(chē)前行的驅(qū)動(dòng)力，能實(shí)現(xiàn)這一功能的方案有多種，但就效率和簡(jiǎn)潔性來(lái)看繩

3、輪最優(yōu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)要求能量損耗少、傳動(dòng)比精確，故優(yōu)先選用齒輪機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)要求控制精度高、摩擦損失小，選用空間曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 微調(diào)機(jī)構(gòu)是小車(chē)柔性的體現(xiàn)，調(diào)整它能使小車(chē)能夠適應(yīng)不同的障礙物間距，無(wú)碳小車(chē)的微調(diào)主要體現(xiàn)在對(duì)曲柄長(zhǎng)度和連桿長(zhǎng)度的微調(diào)。為減輕車(chē)身質(zhì)量同時(shí)保證小車(chē)剛度要求，小車(chē)采用鋁板作為底板材料，上面安裝軸承座以支撐輸入軸、驅(qū)動(dòng)軸、吊掛重物的立桿等，小車(chē)轉(zhuǎn)向輪的支撐架也固定在底板上。 2.通過(guò)計(jì)算并確定兩齒輪的的傳動(dòng)比i，并實(shí)現(xiàn)小車(chē)驅(qū)動(dòng)輪每行走i個(gè)周長(zhǎng)長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)周期，小車(chē)也行走一個(gè)完整的S路線。3.使用滑輪組將重物的重力勢(shì)能通過(guò)細(xì)繩以轉(zhuǎn)矩的形式傳遞到輸

4、入軸；輸入軸通過(guò)一級(jí)齒輪傳動(dòng)將能量傳到驅(qū)動(dòng)軸，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪并驅(qū)使小車(chē)向前運(yùn)動(dòng)；小車(chē)通過(guò)輸入軸帶動(dòng)圓盤(pán)并通過(guò)空間四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的轉(zhuǎn)向。具體調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)桿長(zhǎng)以滿(mǎn)足小車(chē)周期性轉(zhuǎn)向；小車(chē)采用單向軸承，從而實(shí)現(xiàn)兩后輪的差速，便于轉(zhuǎn)彎，并最大程度上實(shí)現(xiàn)了小車(chē)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。2、小車(chē)出發(fā)定位方案 無(wú)碳小車(chē)的行走路線近似于余弦曲線，通過(guò)計(jì)算小車(chē)的運(yùn)動(dòng)可以計(jì)算出該余弦曲線的幅值，小車(chē)出發(fā)位置在偏離原點(diǎn)一個(gè)幅值長(zhǎng)度的地方。 通過(guò)對(duì)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)計(jì)算可得其運(yùn)動(dòng)方程，再通過(guò)計(jì)算可得出小車(chē)轉(zhuǎn)向輪的偏向角度，偏向角度可通過(guò)微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。通過(guò)小車(chē)出發(fā)時(shí)垂直擺樁方向的距離以及此時(shí)小車(chē)前輪的偏向角度，從而確定小車(chē)的理

5、論出發(fā)位置。3、總結(jié)和體會(huì)在無(wú)碳小車(chē)的設(shè)計(jì)、加工、裝配、調(diào)試的過(guò)程中，設(shè)計(jì)、論證、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程不斷重復(fù)，我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中，不僅增強(qiáng)了我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解，同時(shí)還鍛煉了我們的動(dòng)手實(shí)踐能力。在無(wú)碳小車(chē)不斷完善的過(guò)程中通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，使我們學(xué)會(huì)了如何從工程設(shè)計(jì)的角度去看待問(wèn)題，這是我們參加全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽最大的收獲！ 產(chǎn)品名稱(chēng) 小車(chē)共 5 頁(yè)第 1 頁(yè)編 號(hào)學(xué)校名稱(chēng)： 參賽項(xiàng)目：裝訂線第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（廣西賽區(qū)）The 5th National Undergraduate Engineering Training Integration

6、 Ability Competition（Guangxi Division）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案Structure Design Scheme參賽項(xiàng)目4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新特色說(shuō)明1. 小車(chē)的重量較輕，因?yàn)橐恍?qiáng)度和精度要求不高的零件采用3D打印技術(shù)，大大減少了加工制造難度和加工時(shí)間及成本2. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單相對(duì)較簡(jiǎn)單，而且一些結(jié)構(gòu)接觸處通過(guò)安裝軸承達(dá)到減小摩擦的目的3. 采用單向軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)小車(chē)的差速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品名稱(chēng) 小車(chē)共 5 頁(yè)第 2 頁(yè)編 號(hào)學(xué)校名稱(chēng)： 參賽項(xiàng)目：裝訂線小車(chē)裝配圖比例第 3 頁(yè)第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（廣西賽區(qū)）共 5 頁(yè)裝訂線學(xué)校名稱(chēng)： 參賽項(xiàng)目：小車(chē)裝配爆炸圖比 例第 4 頁(yè)第五屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽（廣西賽區(qū)）共 5 頁(yè)裝訂線學(xué)校名稱(chēng)： 參賽項(xiàng)目：傳動(dòng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)各級(jí)傳動(dòng)比：砝碼下降長(zhǎng)度（mm）/小車(chē)行走長(zhǎng)度（mm）: 小車(chē)最