瑞萨智能车机械制作及装配

1、2010-7-11键入文档副标题 | nomistakes瑞萨智能车机械制作及装配华中科技大学目录1：车模简介 .41.1：整车照片.41.2：车模简介 .41.2.1车架的设计要求.41.3：整车参数.51.4：质量分布.52：车模材料简介.62.1概述.72.2材料简介.73：工具简介.83.1工具照片示例83.2使用方法124：通用底板布局规划及切割134.1通用板简介134.2布局说明134.3制作方法145：装配.85.1变速箱85.1.1电机齿轮的安装 5.1.2变速箱的组装 5.1.3车轮5.2车后面部分的组装5.3前面部分6：其他方面6.1此车性能分析6.1.1轴距6.1.2轮

2、辐6.1.3传感器的前伸量6.2四驱的优势与劣势6.3重心6.4车轮与轮胎6.5转弯角度6.6电池盒6.7改进 7：声明1 车模简介1.1整车照片1.2车模简介车模制作材料基本全部采用组委会的车模制作零件，设计上基本按照组委会提供的车模制作手册，但直接将原本的后二驱车改为四驱车，即需要四个减速箱；另外为了性能的提高还采用了s3010牌舵机；还安装了编码器。因此在设计上有所不同。1.2.1车架的设计要求：1. 车架要有足够的强度，以保证其有足够的的可靠性与寿命，不会发生严重变形。2. 车架应有足够的弯曲刚度，以使装在其上的有关机构之间的相对位置在赛车行驶过程中保持不变，并使车身的变形最小。 3.

3、 车架要便于安装、拆卸。1.3整车参数1.4质量分布2.车模材料简介2.1概述基本采用组委会车模中的材料，详情请见组委会提供的车模制作手册Micom Car Kit, Ver. 4.1Body Assembly Manual2.2材料简介3.工具简介3.1工具照片示例.直尺 .平口钳 .尖嘴钳 .螺丝刀剥线钳剪刀刀具锯子锉刀虎头钳钻床 在制作过程中基本使用到的钻头直径为3mm、3.5mm、6mm电烙铁3.2使用方法使用方法从略，但使用过程中请务必注意安全4.通用底板布局规划及切割方法4.1 通用版简介通用底板即组委会车模中原装的，此种板子由于打满了定位孔故在定位尺寸时较为简单，但也会有一些限制

4、，如只能利用已有的孔，孔距很小，最好不要再自行打孔，但是只要合理布局，所有设计还是可以很好的完成的。4.2布局说明布局见图上所示。其中画直线部分是要切割的，画点的孔是在装配过程中需要加螺钉的。说明标号见图上所标 1 2 3 4 其中1-车模后底板2-车模前轮底板3-连接板4-舵机底板4.3制作方法先设计布局结构，将线画于通用底板上。用锯子沿画线孔锯开，操作过程注意准确度，尽量避免锯偏，另外还要注意安全。5.装配5.1 变速箱变速箱的制作主要参考组委会提供的制作手册。现做简要说明。先将变速箱的零件拆封并准备妥当。5.1.1电机轴齿轮的安装MCR电机齿轮用组委会提供的此零件做固定，将齿轮压入电机轴

5、上，见下图效果图示5.1.2变速箱的组装准备好如下零件将电机插入变速箱的电机定位孔中盖上减速箱的另外一面注意对准孔，并将电机的引脚露出来，见下图用螺丝加以固定固定车轮连轴注意务必使齿轮配合好注：齿轮减速比知识两个齿轮牙数的比等于转的圈数，即主动齿轮牙数从动齿轮牙数主动齿轮转的圈数从动齿轮的圈数。采用图示的齿轮的装法，减速比为其中此减速箱提供的齿轮可以有两种减速比装配，分别为两种齿轮减速比的优缺点比较电机上的跨接电容注：跨接电容的作用电机线连接电机及减速箱成品5.1.3车轮基本参考组委会提供的制作手册。但注意此时我们组装的是四驱车，故不需要组装前轮，组装四个后轮即可。按步骤组装即可准备好零件注意

6、此处我们组装四个后轮，故需要四个次此零件注意方向成品 组装四个即可将用平口钳将弹簧销插入连杆的孔中。将车轮和连轴组装在一起注意此处必须用防松螺丝注：防松螺丝知识成品将连轴插入减速器相应孔中，制作四个如图的车轮装置即可。注：由于左右两个轮子安装在底板上后内侧连轴会相互干涉，故连轴的另一侧多余部分可酌情锯掉，并进行打磨另外，为了提高轮子与跑到之间的摩擦力，增加车的抓地性。可以在轮胎外裹上一层防滑胶带，如图5.2车后面部分的组装如下图左上角是开关，可以最后在固定在底板上。中间四个对称分布的是等高的铜柱(铜柱的定位见板子的布局规划部分),用以在底板上架高电路板，高度自行决定，以最低不使电路板与底板相干

7、涉，但也不宜过高。将两个后轮及变速箱用螺丝固定与底板上，定位孔同样见底板的布局规划部分注：由于布局上的局限，变速器与底板上的螺钉产生了干涉，故将变速器做了相应的打磨，组装的时候注意即可。但一定不要将减速器打磨坏。如图将两个后轮都固定于后底板上，如图下面将连接板固定与后底板上，如图下面是将电路板固定于后底板上，为了防止电路板与铜柱接触导致短路，故在衔接部分垫上了绝缘垫片，见上图和下图由于要组装四驱车，但是组委会提供的电路驱动板只能驱动连个电机，故现采用两块驱动电路板，并将两块驱动电路板叠放在一起，注意两块驱动电路之间的距离和高度。固定CPU驱动板舵机底板将内部挖去，注意不要将板子弄坏了，可以用钳

8、子将内部部分除去，具体操纵见组委会提供的制作手册。将舵机装入，见下图将舵机及舵机底板固定在连接板上，由于有高度差，故应该用铜柱架高，具体高度视车模而定。5.3 前部组装首先前轮和后轮是一样的，组装不再再次赘述。 成品注意此处的舵机盘的配套使用及安装方法此处必须用防松螺丝，以此便用转动。5.4前后部分组装靠舵机盘和舵机固定，并用螺丝固定。6.其他方面6.1此车性能分析比赛型模型车：就是要在最短的时间内完成全部路程。也就是赛车以更更快的速度投入到比赛过程中，也就需要在电源正常，电机完好的条件下，整车质量尽可能小、重心尽量低。6.1.1轴距轴距，就是汽车前轴中心到后轴中心的距离。汽车的轴距短，赛车长

9、度就短，最小转弯半径和纵向通过半径也小，赛车的机动性就好。但如果轴距过短，则后悬 (车辆最后轮轴线与赛车最后端的距离) 也会过长，就会造成行驶时纵向摆动大及制动、加速或上坡时质量转移大，其操纵性和稳定性就会变坏。如果轴距过长，就会使得车身长度增加，过弯、换道性能就会大打折扣。自制赛车轴距大都在这个范围，这是根据赛车转向角度要求、前车轴的幅宽、底盘大小及电池的安装方式计算出来的或着用软件模拟出来。6.1.2轮幅赛车在高速的情况下，轮胎抓地力越大越好，这样能尽量避免车体发生侧滑而跑出赛道。轮辐的大小对抓地力有着相当大的影响。但是轮幅越大并不越好！轮幅越大，赛车前进的阻力就会在一定程度上加大，这样反

10、而影响了赛车的速度。因此轮辐也很重要。此车是基于瑞萨组委会提高的车模而稍微做修改组装而成的。可以跑完全程，直道速度。 弯道速度 最大加速度6.1.3.传感器前伸量。传感器前伸量是指传感器至前轮中心的沿车长方向的距离。传感器前伸量和车长有一定的关系，一般在1：1.2左右。不过这两届国内和日本传感器伸长量都有所加大，达到了1：2甚至更大。对于自制舵机，由于传感器始终中心与白线贴合，故传感器前伸量与车长和传感器间距关系不大。一般按经验值（260mm-290mm）选取即可。对于舵机车，转弯时根据转弯半径大小由不同的传感器贴合赛道，故传感器前伸量与车长和传感器间距都有关系，在理想情况下根据经典几何学可以

11、算出传感器前伸量的长度。不过现实中存在侧滑等影响，计算值感觉不是很可靠，之所以说感觉，是因为我们还没有一套方案按计算值做过。6.2四驱的优势与劣势6.3重心重心的最佳位置，重心对车的性能的影响更多的重量意味着更多的抓地力。所以如果重心的位置很靠后的话，车会有很多的后轮抓地力，当加速力很重要的时候这是一件好事。如果重心位置很靠前的话，车会有很多的转向。赛车在较陡侧坡行驶或高速急转弯行驶时，会发生侧向倾覆，为避免这种危险，重心应在保证最小离地间隙的前提下尽量降低。相对而言，赛车的底盘质量都较大，这样可以降低赛车的重心，增加赛车行驶时的稳度。重心的前后位置对赛车的转向特性有重要的影响。（不足转向：指

12、转向盘保持一固定转角的情况下，缓慢加速或以不同车速等速行驶时，随着车速的增加，车辆的转向半径R增大）。稳定性因数K(a/Kb/K) （a、b为重心到前轴、后轴的距离；K、K为前后轮胎侧偏刚度）。 赛车具有转向不足特性，利于赛车的操纵稳定性，但不足转向量不应过大。重心越靠近前轴，K值增大，不足转向特性不变，但不足转向量增加，赛车转向迟钝；重心越靠近后轴，K值减小，可能有不足转向变为中性转向甚至过多转向特性，赛车的操纵稳定性变差。但转向不足会使赛车跑出赛道，因为MCU赛道太窄了，不像飞思卡尔的赛道那样宽。重心位置经验值：四电机四驱赛车重心尽可能放在中间位置；2*4（前轴两电机后轴四电机）四驱赛车重心尽量要放在离后轴1/3轴距处。6.4车轮与轮胎的作用车轮与轮胎是汽车行驶系中的重要部件，其功用是：支承整车；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎同路面间存在的附着作用