搜索
-1-第三届江苏省大学生工程训练综合能力竞赛The3rdJiangsuUndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition结构设计方案StructureDesignScheme参赛项目1、设计思路①题目要求重力势能一定，欲使小车行驶最远，本设计遵循传动链最短、整车质量最小、摩擦损耗最小原则。②题目要求小车后轮驱动，故本设计采用：线绳直接绕于车轴上的线轮，重物下降时直接驱动小车运动运动，线轮与车轴过盈配合；③题目要求小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物，故本设计采用对心曲柄滑块机构和摆动导杆机构组合而成的多杆机构，以驱动小车转向轮并使其左右转动角速度对称，且导杆是转向轮的支架并与小车构成转动副；齿轮副中的大齿轮构成曲柄，小齿轮与车轴过盈配合。④转向轮按命题要求确定其尺寸和形位公差均采用7级，运动副处粗糙度为1.6，本着成本最低原则采用普通车床加工。2、小车出发定位方案根据竞赛命题要求（小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均重物下落减少重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量形式）及能量守恒定律，物块下落的重力势能直接转化为小车前进的动能时，能量损失最少，所以以绳拉力为动力为宜。拉力作用于锥型原动轮（以下简称：原动轮）上，形成力矩，力矩对该原动轮产生转动效应，通过一系列齿轮的传动，将动力输出，使后轮转动，小车前进。3、总结和体会经过历时两个多月的赛前准备，使我们深刻认识到理论和实践相结合的重要性。在此过程中，不但使我们对过去所学专业知识、专业理论有了更深刻的认识和理解，也使我们的操纵技能得到了显著的提高。在产品设计和加工过程中，我们遇到了很多问题，也走了很多弯路。其中遇到的最大问题是缺乏实际经验，往往理论上行得通的方案却在实际制作中受到挫折，实际调试时的结果和计算机模拟之间存在很大差距。而此时指导老师的参与相当重要，每当碰到问题时，老师们就无私的将自己长期积累的理论知识和工程经验传授给我们。在这段日子里，我们团结协作，团队精神得到了淋漓尽致的体现，没有埋怨，没有嫉妒，有的只是那种如兄弟般的友谊，大家相互扶持共同向着胜利的目标迈进产品名称小车共1页第1页编号装订线学校名称：徐州工程学院参赛项目：S型无碳小车比赛参赛人员：-2-小车装配图比例第2页第三届江苏省大学生工程训练综合能力竞赛共页装订线学校名称：徐州工程学院参赛项目：S型无碳小车比赛参赛人员：参赛项目：-3-小车装配爆炸图比例第3页第三届江苏省大学生工程训练综合能力竞赛共页装订线学校名称：参赛项目：-4-传动设计数据各级传动比：大齿轮：小齿轮=1：4砝码下降长度（mm）/小车行走长度（mm）:距离地面400mm行走长度25m小车最大理论行走长度：40m小车距出发线最大理论距离：10m转矩设计数据各级转矩及摩擦力矩分析：行走机构即为三个轮子，轮子又厚薄之分，大小之别，材料之不通需要综合考虑。由摩擦理论知道摩擦力矩于正压力的关系为M=N*σ对于相同材料σ为一定值。而滚动摩擦阻力f=N*σ/R，所以轮子越大小车所受阻力越小，因而走的更远。但由于加工问题材料问题安装问题等等具体尺寸需要进一步进行分析确定。由于小车是沿着曲线前进的，后轮必定会产生差速，对于后轮可以采用单轮驱动。单轮驱动即只利用一个轮子作为驱动轮，一个为导向轮，另一个为从动轮。就如一辆自行车外加另一个车轮一样，从动轮于驱动轮的差速依靠与地面的运动约束确定。其效率比较高。传动机构展开图比例第4页第三届江苏省大学生工程训练综合能力竞赛共页装订线学校名称：参赛项目：