s型无碳小车设计与仿真_无碳小车设计与仿真

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S型无碳小车设计与仿真

一、工作原理及工艺动作过程

设计并制造一辆以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车；小车为三轮结构，具有转向控制机构，且该机构具有可调节功能或可快速更换结构，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地；驱动小车行走及转向的能量由给定的重力势能转换而来，不可使用其他的能量来源。给定重力势能为4焦耳(取g=10m／s2)，统一用质量为1Kg的重块铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。

二、原始数据和设计要求

（1）车架:不用承受很大的力，精度要求低。考虑到重量、加工成本等，车架采用铝合金材质

（2）传动机构:功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。要使小车行驶的更远及按设计的轨道精确地行驶，传动机构必需传递效率高、传动稳定、结构简单重量轻等。所以采用带轮传动。

（3）转向机构:本小车设计的关键部分，直接决定着小车的功能。转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能，结构简单，零部件已获得等基本条件，同时还需要有特殊的运动特性。能够将旋转运动转化为满足要求的来回摆动，带动转向轮左右转动从而实现拐弯避障的功能。

（4）差速器装置:原动机构将动力通过齿轮传给行星齿轮，行星齿轮会根据能耗最低原理匹配给左右半轴不同的扭矩。实现差速的目的。

（5）微调机构：曲柄连杆机构对于加工误差和装配误差很敏感，因此就必须加上微调机构，对误差进行修正：

1.轮盘有不同半径的连接孔 2.连杆为微调螺母式杆

三、设计任务

（1）根据运动路线要求和协调要求拟定并绘制初步机构简图，初步确定零件尺寸；

（2）机械运动方案的评定和选择；（3）零件三维建模（4）零件装配

（5）对整体进行运动协调分析，与预期路线进行对比。

（6）对模拟数据进行分析，进一步修正零件尺寸，与预期路线吻合为止；（7）画出机械运动简图；（8）编写设计计算说明书。