entalfriendly.Keywords:nocarbon,desire,turnautomat示意進(jìn)的時(shí)候軌跡更加平滑圖中看出如果調(diào)整路徑后更平緩，通過想同數(shù)量障礙所行路程就更短，小車就能跑得更碳小車成功的實(shí)現(xiàn)了競(jìng)賽的設(shè)計(jì)要求，并代表交大參加了全國工程能力競(jìng)賽，取得了好成績。這是一輛純機(jī)械系統(tǒng)比，即【（60entalfriendly.Keywords:nocarbon,desire,turnautomat示意進(jìn)的時(shí)候軌跡更加平滑圖中看出如果調(diào)整路徑后更平緩，通過想同數(shù)量障礙所行路程就更短，小車就能跑得更碳小車成功的實(shí)現(xiàn)了競(jìng)賽的設(shè)計(jì)要求，并代表交大參加了全國工程能力競(jìng)賽，取得了好成績。這是一輛純機(jī)械系統(tǒng)比，即【（60÷20）×（230÷20）=17.25】3.4原因分析及改進(jìn)方案：原因分析：1.小車質(zhì).XX交通大學(xué)PRP學(xué)生研究論文項(xiàng)目題目：無碳小車設(shè)計(jì)方案及分析學(xué)生XX：nationalengineeringpetition.Itcontainstheideaweuse小于￠30mm。圖1nationalengineeringpetition.Itcontainstheideaweuse小于￠30mm。圖1：無碳小車示意圖圖2：無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖二、無碳小車設(shè)計(jì)方案完整的小車地盤，甚至可以只用幾根梁組合而成，這樣在結(jié)構(gòu)上對(duì)質(zhì)量有所減輕。小車的龍門架我們也是用實(shí)心的7002.轉(zhuǎn)向輪設(shè)計(jì)4圖5轉(zhuǎn)向輪由擺動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成,設(shè)計(jì)為1號(hào)擺桿來回?cái)[動(dòng)一次，整個(gè)前輪左右擺動(dòng)一定角度1的偏心裝置我們帶動(dòng)擺桿2在1的偏心裝置我們帶動(dòng)擺桿2在1中的前后運(yùn)動(dòng)，我們把動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)輪傳到前方的方向輪，使它有周期的偏轉(zhuǎn)某個(gè)角的小車參加了比賽。最終我們成功繞桿13個(gè)，取得了三等獎(jiǎng)。比賽中最強(qiáng)的隊(duì)伍繞桿20多個(gè)，前進(jìn)近30米。著前方，而是像圖1一樣轉(zhuǎn)到向右方的最大偏角點(diǎn)。初始狀態(tài)距離中心線的距離應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定。這輛小車機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為前輪正弦周期的左右擺動(dòng)。小車的轉(zhuǎn)向幅度是與前輪擺動(dòng)的大小成正比的，設(shè)前輪擺動(dòng)方向的函數(shù)為-本文詳細(xì)介紹了我們根據(jù)全國大學(xué)生工程能力競(jìng)賽的要求設(shè)計(jì)的一輛無碳小車，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的原理，小車的尺寸設(shè)計(jì)，行進(jìn)路線計(jì)算，能量計(jì)算，材料選擇和工藝分按周期轉(zhuǎn)向的小車，對(duì)于開闊機(jī)械設(shè)計(jì)者的思路有很好的效果，也體現(xiàn)了低碳環(huán)保的主題。2保的主題。關(guān)鍵詞：無碳設(shè)計(jì)自行轉(zhuǎn)向重力勢(shì)能AbstractThistextintroducesano運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候轉(zhuǎn)矩更小轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（保的主題。關(guān)鍵詞：無碳設(shè)計(jì)自行轉(zhuǎn)向重力勢(shì)能AbstractThistextintroducesano運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候轉(zhuǎn)矩更小轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以遠(yuǎn)。2）小車轉(zhuǎn)彎的角度更小，確保了小車的平穩(wěn)性。實(shí)現(xiàn)方式：對(duì)小車運(yùn)行軌跡、車身的長度、寬度量化，通過驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置。該自行小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物（每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。以小車前行距離的遠(yuǎn)近、以及避開障礙的多少來綜合評(píng)定成績。mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差500±2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運(yùn)動(dòng)，不允許掉落。要求小車前行過程中完成的所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設(shè)計(jì)完成。要求滿足：①小車上面要裝載一件外形尺寸為￠60×20mm的實(shí)心圖2：無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖3向機(jī)構(gòu)的原理，小車的尺寸設(shè)計(jì)，行進(jìn)路線計(jì)算，能量計(jì)算，材料選擇和工藝分析等，根據(jù)此設(shè)計(jì)報(bào)告制造出的無具體結(jié)果見后面）。2.能量計(jì)算1）力分析：小車質(zhì)量向機(jī)構(gòu)的原理，小車的尺寸設(shè)計(jì)，行進(jìn)路線計(jì)算，能量計(jì)算，材料選擇和工藝分析等，根據(jù)此設(shè)計(jì)報(bào)告制造出的無具體結(jié)果見后面）。2.能量計(jì)算1）力分析：小車質(zhì)量P0，重力Pg=地面支反力N小車驅(qū)動(dòng)力矩M=等效力的偏心裝置我們帶動(dòng)擺桿2在1中的前后運(yùn)動(dòng)，我們把動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)輪傳到前方的方向輪，使它有周期的偏轉(zhuǎn)某個(gè)角e,thesimulationofitsrouteandenergy,thechoiceofmate如圖4所示為我們?cè)O(shè)計(jì)小車的總圖。車身尺寸330*220*7004-carboncarwedesiredaccordingtotherequirementsofthe輕質(zhì)塑料，具體材料由實(shí)驗(yàn)得出。2.工藝分析2.-carboncarwedesiredaccordingtotherequirementsofthe輕質(zhì)塑料，具體材料由實(shí)驗(yàn)得出。2.工藝分析2.成本分析后輪：3mm鋁板驅(qū)動(dòng)軸：軸承：齒輪：前輪：龍門sinwt,則小車的轉(zhuǎn)向軌跡為∫-sinwtdt=coswt,是余弦函數(shù)，且與前輪的左右轉(zhuǎn)向相差了π小車前行距離的遠(yuǎn)近、以及避開障礙的多少來綜合評(píng)定成績。給定重力勢(shì)能為5焦耳（取g=10m/s2），競(jìng)5定性。2.轉(zhuǎn)向輪與驅(qū)動(dòng)輪的6圖定性。2.轉(zhuǎn)向輪與驅(qū)動(dòng)輪的6圖8我們是通過擺桿2的前后移動(dòng)來協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的一致性，由于齒輪3上時(shí)能夠自動(dòng)避開賽道上設(shè)置的障礙物（每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。以保持穩(wěn)定狀態(tài)，既要能輕松啟動(dòng)又不能速度太快，驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸設(shè)計(jì)很重要。在行進(jìn)過程中，小車的主要阻力為材上，在滿足剛度要求的前提下，選擇密度更小的材料來制作，也能減輕車身質(zhì)量。2.對(duì)車身結(jié)構(gòu)的調(diào)整，主要的過程中，會(huì)首先拉動(dòng)齒輪2隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，再由齒輪傳遞到齒輪1上，由于齒輪1與整這樣也保證了小車的穩(wěn)定性。6運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候轉(zhuǎn)矩更小最佳軌跡。由圖看出，在初始狀態(tài)，小車并不是正對(duì)第一個(gè)桿，而是橫向和第一個(gè)桿有一定距離。前輪也不是正對(duì)具體結(jié)果見后面）。2.能量計(jì)算1）力分析：小車質(zhì)量運(yùn)行平穩(wěn)，轉(zhuǎn)彎的時(shí)候轉(zhuǎn)矩更小最佳軌跡。由圖看出，在初始狀態(tài)，小車并不是正對(duì)第一個(gè)桿，而是橫向和第一個(gè)桿有一定距離。前輪也不是正對(duì)具體結(jié)果見后面）。2.能量計(jì)算1）力分析：小車質(zhì)量P0，重力Pg=地面支反力N小車驅(qū)動(dòng)力矩M=等效力際測(cè)試過程中我們只能跑出12米左右的成績。附：理論行進(jìn)距離：第一個(gè)齒輪的放大比×第二個(gè)11齒輪的放大0我們是通過擺桿2的前后移動(dòng)來協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的一致性，由于齒輪3上的偏心裝置我們帶動(dòng)擺桿2在1中的前后運(yùn)動(dòng)，我們把動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)輪傳到前方的方向輪，使它有周期的偏轉(zhuǎn)某個(gè)角度，來達(dá)到周而復(fù)始的波浪形運(yùn)動(dòng)。初擬定驅(qū)動(dòng)輪外徑D1=230mm兩齒輪外徑分別為D2=20mmD3=60mm導(dǎo)向輪半徑D4=50mm在中軸線上我們要求小車每前進(jìn)2000mm為一個(gè)周期，也就是控制轉(zhuǎn)向裝置的機(jī)構(gòu)只能旋轉(zhuǎn)一周，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)軌跡是歪曲的，所以我們確立了小車輪子直徑為230mm（具體結(jié)果小車質(zhì)量P0，重力Pg=地面支反力N小車驅(qū)動(dòng)力矩M=等效力偶F×D/27小于￠30mm。圖1：無碳小車示意圖圖2：無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖二、無碳小車設(shè)計(jì)方案2.小車的行進(jìn)路線過于彎曲，小車由于要行進(jìn)更多的路程損失了較大部分的能量，所以我們要選擇一條更好的線2（暫不計(jì)效率）力約束（克服運(yùn)行阻力的最小值和不打滑的最大值）克服運(yùn)行阻力（車體運(yùn)行阻力包括慣性阻力輕質(zhì)塑料，具體材料由實(shí)驗(yàn)得出。2.工藝分析小于￠30mm。圖1：無碳小車示意圖圖2：無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖二、無碳小車設(shè)計(jì)方案2.小車的行進(jìn)路線過于彎曲，小車由于要行進(jìn)更多的路程損失了較大部分的能量，所以我們要選擇一條更好的線2（暫不計(jì)效率）力約束（克服運(yùn)行阻力的最小值和不打滑的最大值）克服運(yùn)行阻力（車體運(yùn)行阻力包括慣性阻力輕質(zhì)塑料，具體材料由實(shí)驗(yàn)得出。2.工藝分析2.成本分析后輪：3mm鋁板驅(qū)動(dòng)軸：軸承：齒輪：前輪：龍門0000M由G獲取力約束（克服運(yùn)行阻力的最小值和不打滑的最大值）克服運(yùn)行阻力（車體運(yùn)行阻力包括慣性阻力和靜阻力）靜阻力一般包括基本阻力、彎道阻力、坡道阻力、氣流阻力等0F0×S=G×500mm×η8小于￠30mm。圖1：無碳小車示意圖圖2小于￠30mm。圖1：無碳小車示意圖圖2：無碳小車在重力勢(shì)能作用下自動(dòng)行走示意圖二、無碳小車設(shè)計(jì)方案otentialenergyandcanturnitswheelautomatically.Itis定性。2.轉(zhuǎn)向輪與驅(qū)動(dòng)輪的6圖8我們是通過擺桿2的前后移動(dòng)來協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)輪和轉(zhuǎn)向輪的一致性，由于齒輪3上著前方，而是像圖1一樣轉(zhuǎn)到向右方的最大偏角點(diǎn)。初始狀態(tài)距離中心線的距離應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定。這輛小車0初步選定鋁合金來制作整個(gè)車身及各種連接裝置，輪子的材料為輕質(zhì)塑料，具體材料加工部件加工部件后輪偏心裝置前輪皮帶輪加工工序數(shù)銑，鉆孔數(shù)銑，鉆孔，攻絲鉗工，攻絲數(shù)銑，鉗工，鉆孔，攻絲數(shù)銑，壓花合計(jì)9轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以otentialenergyandcanturnitswheelautomatically.Itis及材料選用均由參賽者自主設(shè)計(jì)完成。要求滿足：①小車上面要裝載一件外形尺寸為￠60×20mm的實(shí)心圓柱=20mmD3=60mm導(dǎo)向輪半徑D4=50mm在中軸線上我們要求小車每前進(jìn)2000mm為一個(gè)周期，），只能前后滑動(dòng)的傳動(dòng)桿將齒輪的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化化為前輪正弦周期的左右擺動(dòng)。小車的轉(zhuǎn)向幅度是與前輪擺動(dòng)的大小成正比若前輪的擺動(dòng)方向如下圖，則此時(shí)小車前進(jìn)的軌跡為-carboncarwedesiredaccordingtotherequirementsofthe以下是具體的設(shè)計(jì)方案介紹：32.整車設(shè)計(jì)如圖-carboncarwedesiredaccordingtotherequirementsofthe以下是具體的設(shè)計(jì)方案介紹：32.整車設(shè)計(jì)如圖4所示為我們?cè)O(shè)計(jì)小車的總圖。圖4車身尺寸330*220*entalfriendly.Keywords:nocarbon,desire,turnautomat轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以下面分析比賽時(shí)無碳小車擺放的最佳初始狀態(tài):圖2所示為行進(jìn)時(shí)的最佳軌跡。由圖看出，在初始狀態(tài)，小車并不是正對(duì)第一個(gè)桿，而是橫向和第一個(gè)桿有一定距離。前輪也不是正對(duì)著前方，而是像圖1一樣轉(zhuǎn)到向右方的初始狀態(tài)距離中心線的距離應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定。這輛小車寬度為230mm，所以距離至少為115mm，此外還要考慮由于制造精度的問題小車在行進(jìn)過程中會(huì)逐漸偏離理論軌跡。因此我們還定了70mm的余量，最終小車初始狀態(tài)離中心線暫定為190mm，在這種情況下，小車經(jīng)過一個(gè)周期（過兩個(gè)桿），后輪前進(jìn)的距離應(yīng)為余弦曲線的弦長（建模后測(cè)得為216mm）。定好小車軌跡后，可以據(jù)此設(shè)計(jì)小車周期和其它尺寸。倍，再通過20:230的小齒輪與后輪將拉力減小11倍。這樣重物提供的拉力可以正好保證置尺寸）取得了三等獎(jiǎng)。比賽中最強(qiáng)的隊(duì)伍繞桿20多個(gè)，前進(jìn)近30米。從中我們也看到了很大的許多的不足，現(xiàn)分析如下：力為10N,所以拉力阻力比約為33:1力為10N,所以拉力阻力比約為33:1，可以先通過20:60的齒輪將拉力減小3倍，再通過20:230以下是具體的設(shè)計(jì)方案介紹：32.整車設(shè)計(jì)如圖4所示為我們?cè)O(shè)計(jì)小車的總圖。圖4車身尺寸330*220*下，F(xiàn)0=G×Φ/DF越小越好。2.材料選擇初步選定鋁合金來制作整個(gè)車身及各種連接裝置，輪子的材料為successfullyachievetherequirementsofthepetitionand1.小車質(zhì)量太重，由于我們這輛小車采用了大量的鋁合金，所以導(dǎo)致了小車的整體質(zhì)旦要啟動(dòng)這樣的車子需要更大的力，也導(dǎo)致理論距離縮短了。2.小車的行進(jìn)路線過于彎曲，小車由于要行進(jìn)更多的路程損失了較大部分的能量，所以