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第七届S环形无碳小车 工程训练大赛 重力势能 热能驱动车凸轮结构.docx

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内容要点:
第七届S环形无碳小车 工程训练大赛 重力势能 热能驱动车凸轮结构,热能装置的无碳小车设计摘要无碳小车来自全国大学生工程训练综合能力竞赛命题,本文通过认真分析任务要求,确定小车应有的功能,完成了方案设计、图纸设计。轨迹仿真和有限元分析等四个阶段,制作出了行驶平稳轻巧,效率高、周期可调的小车,并提出了提高零件精度和增加赛道校准装置的改进方向。在方案设计中,根据功能性需求,小车按模块化设计可分为五个部分:车架、原动机构、传动机构、转向机构、驱动机构、微调机构,对每个部AbstractCarbon free car from the national college students engineering training comprehensive ability competition proposition, this paper through the careful analysis of the task requirements, determi目录Abstract.............................................................................................................................................2第一章 绪论 .........................................1第一章 绪论1.1 小车的设计要求 自主设计并制作一台有方向控制的自行热能驱动车,该车行走过程中必须与 地面接触运行,且完成所有动作所用能量均由热能转换而得,不允许使用任何其 他形式的能量。热能是通过液态乙醇(浓度 95%)燃烧所获得。竞赛时,给每个 参赛队配发相同容量的液体乙醇燃料,产生热能装置的结构不限,但必须保证安 全。热能驱动车的设计、结构、选材及加工制作均由参赛学生自主完成。驱动车场地21.2 小车的设计方法 3首先认真对小车任务要求、进行分析,得到小车明确的设计思路,下面简要分析小车的设计流程。(1)分析比赛场地和运动轨迹,根据以往的设计经验,选择合适的传动方案和小车结构。(2)初定小车的主要基础参数,小车前后轮的距离和主动轮的偏距,以及小车的后轮直径。(3)根据初定的基础参数进行 matlab 仿真,使用 matlab 模拟出小车的运行轨迹,通过计算轨迹的长度和后轮周长之间的关系,确定小车的传动比。4第二章 方案设计 通过分析,小车应具备的基本功能有:热能的转换、驱动自身前进、自动避开障碍物,并且要在一定的能量下尽可能提高前进距离和绕杆数量。根据小车的功能性需求,进行模块化设计。小车的设计划分为六个部分:车架、原动机构、传动机构、转向机构、驱动系统、微调机构。在选择方案时应综合考虑功能实现、加工制做、成本等各方面因素,提出多种方案,从而得到最优的设计方案。2.1 车架 车架是整个小车的基础,5图 2.1 热机图2.3 传动机构把动力按准确的传动比传递到转向机构和驱动轮上,是传动机构的主要作用。为了实现小车更远的行驶,更多的绕杆和精确绕杆,传动机构需要满足传动比可靠、传递效率高、结构简单、重量轻的特点。保证传动链与执行件之间的严格传动比,尽量缩短传动链,减少传动件的个数,缩小传动误差,尽量减少能量的转换次数会有效地提高能量利用率。由热机输出轴直接驱动驱动轮,结构最简单、效率最高。我们通6图 2.2 传动机构考虑到传动所需载荷较小,金属齿轮成本较高且重量大,因此选用工程塑料齿轮即可。 各传动轴的材料要有足够的支承刚度,减少受载后的弯曲变形,在布置上也要考虑轴的两支承跨距要尽量小,使齿轮尽量靠近支承处,从而提高传动机构的工作精度。凸轮轴和

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