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设计如图三轮小车结构，锥齿轮Z1固定在后驱动轮上，半径为r1。经锥齿轮对Z1/Z2减速传动到一根竖直轴上，此竖直轴上装着一个曲柄，曲柄上连着一个导杆，导杆与前轮竖直轴上的滑道滑动连接，形成转向机构，机构示意图如图由图2可知，前轮转角α为其中，e为曲柄长度，L为前轮中心到齿轮Z2中心的水平距离，θ为曲柄转角;则前轮速度V2为其中，v2为前轮线速度。前轮位移S为其中，v1为后轮线速度，w1为后轮(齿轮Z1)转速，r1为后轮半径，i为两齿轮的传动比由公式(1)可知，调整曲柄长度及前轮中心到齿轮中心的水平距离可调整前轮摆角，从而可以改变小车轨迹曲线的幅值;由公式(3)可知，调整后轮半径r1、两齿轮的传动比i可调整小车轨迹周期长度。用Matlab编写计算(3)式位移，调整各参数为r1=150，e=55，L=93，i=2．4，计算得到的小车行驶轨迹曲线如图4。轨迹曲线的幅值为212mm，周期长度为2040mm，即2．04m。该方案是通过一对锥齿轮啮合传动，通过e和L来直接改变前轮摆角α的大小;整个车的结构对称平衡，保证了车行驶过程中的稳定性。但同时限制了小车两后轮之间的距离必需大于2e，后轮间距增大会加大车宽，因此要求轨迹曲线的幅值应足够大，以免小车绕障碍时撞到障碍物上。此处幅值为212mm，考虑到车与障碍物之间应有一定的空隙，因此，此设计能顺利地绕过障碍