第四屆山東大學(xué)工程訓(xùn)練綜合能力競賽結(jié)構(gòu)設(shè)計報告總 3 頁第 1 頁產(chǎn)品名稱：無碳小車編號1、設(shè)計概述根據(jù)大賽題目的要求，為達(dá)到繞樁前進(jìn)的目的，無碳小車應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩個功能：重力勢能的轉(zhuǎn)換和周期性的轉(zhuǎn)向，據(jù)此可以將小車分為驅(qū)動機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)兩部分。驅(qū)動機(jī)構(gòu)要求能量損耗小、傳動比準(zhǔn)確，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，選用帶桿端關(guān)節(jié)的空間曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。2、設(shè)計方案驅(qū)動機(jī)構(gòu)中，重物塊下降的勢能通過雙聯(lián)輪傳遞給繞線軸，繞線軸上的齒輪與差速器箱體上的齒輪嚙合，將驅(qū)動力分配給左右車輪，使小車在轉(zhuǎn)向時左右車輪獲得不同的速度及保證轉(zhuǎn)向平穩(wěn)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用空間曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。繞線軸通過齒輪機(jī)構(gòu)將驅(qū)動力傳遞給曲柄，再通過連桿帶動搖桿前后擺動，由于前輪與搖桿固連為一體，小車前進(jìn)時，前輪左右擺動就可實(shí)現(xiàn)周期性的繞樁。3、設(shè)計結(jié)果無碳小車的整體結(jié)構(gòu)詳見結(jié)構(gòu)設(shè)計總圖，在滿足零件使用性能要求的前提下，設(shè)計時還充分考慮了減少能量損耗及美化小車外觀等因素，材料主要選用鋁合金。結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)如下：驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)：雙聯(lián)輪傳動比i=4，繞線長度L=2000mm，繞線軸啟動直徑d3=22mm，驅(qū)動直徑d4=12.5mm，波峰波谷760mm，后輪直徑d5=134mm，前輪直徑d6=35mm。齒輪機(jī)構(gòu)傳動比i45=2.5，i87=2.5，設(shè)計繞樁周期為2m，一個周期內(nèi)小車行駛的距離S12.6m，小車設(shè)計行程S2=53.6m，繞樁個數(shù)N41個。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計參數(shù)：曲柄L1=20，連桿L2=129.553（軟件分析計算得出），搖桿L3=65，機(jī)架L4=128。裝訂線學(xué)校名稱：山東大學(xué)工程訓(xùn)練中心結(jié)構(gòu)設(shè)計總圖比例第2 頁第四屆山東大學(xué)工程訓(xùn)練綜合能力競賽1:6共4頁裝訂線學(xué)校名稱：山東大學(xué)工程訓(xùn)練中心驅(qū)動及轉(zhuǎn)向原理圖比例第3 頁第四屆山東大學(xué)工程訓(xùn)練綜合能力競賽1:6共4頁裝訂線學(xué)校名稱：山東大學(xué)工程訓(xùn)練中心驅(qū)動及轉(zhuǎn)向原理圖比例第4