綠源無碳小車製作設計說明書
隊名：綠源隊
隊員:周尚志(隊長)
張興哲洪世能一、 競賽設計要求
設計一種小車，驅動其行走及轉向的能量是根據能量轉換原理，由給定重力勢能轉換而得到的。該給定重力勢能由競賽時統一使用質量為1kg的標準砝碼（￠50×65 mm，碳鋼製作）來獲得，要求砝碼的可下降高度為400±2mm。標準砝碼始終由小車承載，不允許從小車上掉落。
圖1為小車示意圖。
圖1 無碳小車示意圖
要求小車在行走過程中完成所有動作所需的能量均由此給定重力勢能轉換而得，不可以使用任何其他**的能量。
要求小車具有轉向控制機構，且此轉向控制機構具有可調節功能，以適應放有不同間距障礙物的競賽場地。
要求小車為三輪結構。
競賽專案：在300～500mm範圍內產生乙個「8」字型賽道障礙物間距值
二、 整體外觀設計
小車底板設計：小車底板寬度130mm，總長度165mm，底板厚度3mm。
重物支撐架設計：採用長度為500mm，直徑為5mm，外壁為mm中部為空的釣魚杆。頭上固定了乙個兩邊對稱的滑輪。
轉向裝置設計：凸輪直徑為 50 mm，長度為 76mm；搖桿長度為： 120 mm，萬向鉸鏈，前輪直徑為： 42 mm.
傳動機構：繞線長度l= 900 mm，繞線軸啟動直徑為 12 mm，驅動直徑8 mm
三、 轉向機構設計
轉向機構是整個小車的核心部分，選擇圓柱凸輪+推桿的轉向方式是考慮到只需設計適當的圓柱凸輪輪廓，便可使從動件得到任意的預期運動，而且結構簡單、緊湊、設計方便的優點。
轉向原理：利用傳動比為5：1的一組圓錐齒輪帶動凸輪轉動，設計合適的圓柱凸輪輪廓，當圓柱凸輪以合適的角速度轉動時，帶動其頂杆在過渡輪廓區前後移動，在兩個極限位置保持靜止。
推桿和連桿通過萬向鉸鏈相連線。連桿和前輪通過固定連線。頂桿將位置的前後移動傳遞給連桿，連桿的角度和位置變化使得前輪得以達到預期的轉向角度。
圓柱凸輪設計：
曲率半徑：p=200mm
前後輪距離：d=150mm
萬向鉸鏈和前輪中心距：l1=35mm
設凸輪的最大最想位移為△d/2/l1=d/p
d=2*l1*d/p=52mm
圓柱凸輪展開圖：
四、 傳動機構設計
傳動機構的功能是把動力和運動傳遞到轉向機構和驅動輪上。要使小車行駛的更遠及按設計的軌道精確地行駛，傳動機構必需傳遞效率高、傳動穩定、結構簡單重量輕等。
傳動方式：主動輪直接由驅動軸驅動，驅動軸的動力**於繞繩。不用其它額外的傳動裝置，直接由動力軸驅動輪子和轉向機構，此種方式效率最高、結構最簡單。
在不考慮其它條件時這是最優的方式。該小車的設計重點是合理設計繞線軸啟動直徑和驅動直徑的比例關係，是傳動效率最高。
五、 微調機構設計
由於圓柱凸輪比較難加工，尺寸精度的保障難度比較大，因此就必須加上微調機構，對誤差進行修正。這是採用微調機構的原因之一，其二是為了調整小車的軌跡**向半徑，週期，方向等），使小車走一條最優的軌跡。
微調方式：主要對前輪的位置進行微調。原理是：
在相同的轉彎角度之下，前輪中心前伸或者後縮都會對曲率半徑產生影響。通過旋轉微調螺母來調整前輪連桿長度，之後通過頂絲緊固，達到對小車在轉向半徑，週期，方向等方面的微調。
六：車架設計
利用solidworks自帶的力分析外掛程式做出受力雲圖，切掉受力小的部分減輕車身重量
七:設計感想
參與了這次競賽，讓我們感觸最深的大學以來第一次將所學的知識和實踐很好的銜接起來，極大的鍛鍊了我們的設計能力，分析能力，計算能力，以及軟體操作能力，在很緊的時間內做出一部效能優良的小車確實很有難度，當時設計凸輪時力求設計簡單，但沒想到帶來的確實作圖的困難，用solidworks對凸輪三維建模可以說是設計中期和後期最大的難題。三人小組的團隊配合在這時候也顯得特別重要。總之，這是一次綜合能力的較量！
無碳小車設計製作報告
第三屆全國大學生工程訓練綜合能力競賽 設計小組 李陽 寧汪清 馮振兵 專業班級 10機械二班 指導老師 褚園 完成時間 2012.12.26 目錄一.設計思想3 二.工作原理3 1.驅動機構原理4 2.轉向機構原理5 三.小組分工6 四.尺寸確定與理論計算7 1.部分主要零件尺寸7 2.路徑的確定7...
無碳小車結構設計報告
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無碳小車設計方案
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