无碳小车设计说明书(模板)3

1、无碳小车设计说明书参赛者：指导老师:2014-7-关键字:摘要目录摘要2一绪论51本届竞赛命题主题51.2小车功能设计要求51.3小车整体设计要求71.4小车的设计方法7二方案设计72.1车架82.2原动机构82.3传动机构82.4转向机构82.5行走机构82.6微调机构8三技术设计83建立数学模型及参数确定83.1.1能耗规律模型83.2运动学分析模型93.3动力学分析模型93.1.4灵皱度分析模型93.1.5参数确定93.2零部件设计93.3整体设计9331整体装配图93.3.2小车运动仿真分析10四小车制作调试及改进104小车制作流程10详见工艺分析方案报告错误！未定义书签。4.2小车调

2、试方法104.3小车改进方法10五评价分析105小车优缺点105.2 口动行走比赛时的両行距离估计105.3改进方向10六参考文献10七附录107装配图107.2耗能分析程序117.3运动学分析程序117.4动力学分析程序117.5灵敏度分析程序11一、绪论1.1命题主题本次设计主题为“无碳小车”。.o1.2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lm,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。(

3、1)型赛道场地常规赛竞赛小车在前行时能够自动绕过赛道上设置的障碍物。障碍物为直径 20mm.高200mm的圆棒，沿赛道屮线等距离摆放。以小车前行的距离和成 功绕障数量來评定成绩。小车运行过程中，参赛队员不得进入赛道区域。参加型赛道竞赛的参赛队，用在现场调整装配后的小车，加载rti竞赛 组委会统一提供的标准祛码，在指定的赛道上进行比赛。赛道宽度为2米，出 发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均相同，具体数值由4.竞赛项目 开始时的抽签产生。小车出发位置自定，但不得超过出发端线和赛道边界线。 每队小车运行2次，取2次成绩中的最好成绩。小车有效的绕障方法为：小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体越过

4、赛道 中线且障碍物不被撞倒或推出障碍物定位鬪；连续运行，直至小车停止。小车 有效的运行距离为：停止时小车最远端与岀发线之间的垂直距离。(2 ) “犷字型赛道场地常规赛小车在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm） h,绕两个障碍物 按字型轨迹运行。障碍物为直径20mm、长200mm的2个圆棒，相距一定 距离放置在半张标准乒乓球台的屮线上，该距离由4.竞赛项口开始吋的抽签产 生。小车运行过程中，参赛队员不得进入球台区域；以小车完成8字绕行圈数 的多少来评定成绩。参加迄,，字型赛道竞赛的参赛队，使用在现场调整装配后的小车及组委会 统一提供的标准舷码参赛。岀发点自定，每队小车运行2次，取2

5、次成绩中最 好成绩。一个成功的“犷字绕障轨迹为：网个封闭图形轨迹和轨迹的网次变向交替 出现，变向指的是：轨迹的曲率屮心从轨迹的一侧变化到另一侧。比赛中，小车需连续运行，直至停止。按小车成功完成一个8字过程中：绕过 2个障的、只绕过1个障碍和没冇绕过障碍3种情况分别计算得分；没冇完成 8字绕行，不论是否绕过障碍，均不得分。障碍物被撞倒或未倒但被完全推出 定位圆区域（220mm）,视为没有绕过障碍；势能重块脱离小车、小车停止或 小车掉下球台比赛结束。给定重力势能为5j（取g=10m/s2）,竞赛时统一用质量为lkg的重块（050 x65 mm,普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm

6、,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：小车上面要装载一件外形尺寸 为060x20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750g； 在小车行走过程中，载荷不允许掉落。转向轮最大外径应不小于030mm。13小车整体设计要求小车设计过程中需要完成：机械设计、工艺方案设计、经济成本分析和 工程管理方案设计。命题中的工程管理能力项要求综合考虑材料、加工、制造 成本等各方面因

7、素，提出合理的工程规划。设计能力项要求对参赛作品的设计 具有创新性和规范性。命题中的制造工艺能力项以耍求综合运用加工制造工艺 知识的能力为主。1.4小车的设计方法小车的设计一定要做到目标明确，通过对命题的分析我们得到了比较清晰 开阔的设计思路。作詁的设计需要有系统性规范性和创新性。设计过程屮需要 综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。小车的设计是捉高小车性能的关键。在设计方法上借鉴了参数化设计、 优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法。二、方案设计通过对小车的功能分析小车需要完成重力势能的转换、駆动口身行走、 自动避开障碍物。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

8、进行模块化设计（车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机 构、微调机构）。为了得到令人满意方案，采用扩展性思维设计每一个模块, 寻求多种可行的方案和构思。在选择方案时应综合考虑功能、材料、加工、制造成本等各方面因素，同 时尽量避免直接决策，减少决策吋的主观因索，使得选择的方案能够综合最优。2.1车架2.2原动机构2.3传动机构2.4转向机构2.5行走机构2.6微调机构三、技术设计技术设计阶段的口标是完成详细设计确定个零部件的的尺寸。设计的同时 综合考虑材料加工成本等各因素。3.1建立数学模型及参数确定3.1.1能耗规律模型312运动学分析模型313动力学分析模型3.1.4灵敏度分析模型 3.1.5参数确定3.2零部件设计 3.3整体设计 3.3.1整体装配图3.3.2小车运动仿真分析四、