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1、 洛阳理工学院洛阳理工学院机电设计制作说明书机电设计制作说明书题 目 四驱赛车设计四驱赛车设计 设 计 人 程帅朋（B10030509）周龙宝（B10030515）陈俊峰（B10030516）李 璞（B10030518）所在学院 洛阳理工学院洛阳理工学院 年级专业 材料成型机控制工程材料成型机控制工程 指导教师 孙孙 娟娟 郭玉波郭玉波1四驱赛车设计说明书四驱赛车设计说明书摘摘 要要我们把四驱赛车的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、制作调试。 通过每一阶段的深入分析、层层把关，是我们的设计尽可能向最优设计靠拢。 方案设计阶段根据小车功能要求我们根据机器的构成（原动机构、传动机 构、执行机构
2、、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、 行走机构四个模块，进行模块化设计。分别针对每一个模块进行多方案设计， 通过综合对比选择出最优的方案组合。我们的方案为：车架采用流线型设计、 原动机构采用电动马达、传动机构采用齿轮机构和带传动机构、行走机构采用 四轮驱动。 技术设计阶段我们先对方案建立数学模型进行理论分析，分别进行了运动 学分析、动力学分析、灵敏度分析。进而得出了小车的具体参数，和运动规律。 在实体模型的基础上对每一个零件进行了详细的设计，综合考虑零件材料性能、 加工等。 小车的大部分零件是通过手工加工完成，塑料的加工采用手锯进行切割， 因为小车受力都不大，因此大量采用
3、胶接，简化零件及零件装配。通过调试和 微调方式改变小车的参数进行试验，在试验的基础上验证小车的运动规律过程 同时确定小车最优的参数。关键词：四驱赛车，方案设计，技术设计，最优参数，手工加工2目目 录录四驱赛车设计说明书.1一绪论.31.1 机电制造命题主题 .31.2 赛车车功能设计要求.31.3 赛车整体设计要求 .31.4 小车的设计方法 .3二方案设计.42.1 车架 .42.2 原动机构 .42.3 传动机构 .42.4 行走机构 .5三技术设计.53.1 运动学分析模型 .53.2 简单计算 .53.3 零部件设计 .5四评价分析.6五心得体会.6参考文献.73一绪论一绪论1.11.
4、1 机电制造命题主题机电制造命题主题本次机电制造周的主题是机械制造，命题与高校工程训练教学内容相衔接，体现综合性工程能力。命题内容体现“创新设计能力、制造工艺能力、实际操作能力和工程管理能力”四个方面的要求。1.21.2 赛车车功能设计要求赛车车功能设计要求赛车制造必须要包含两种运动机构，如齿轮机构，带传动机构，连杆机构 等。要求设计出来的赛车可以四轮驱动，并且在电池带动下可以运动。赛车的 设计材料为塑料板。1.31.3 赛车整体设计要求赛车整体设计要求赛车的整体设计必须体现流线型，有一定的外观设计和视觉效果。小车设计过程中需要完成：机械设计、工艺方案设计1.41.4 小车的设计方法小车的设计
5、方法小车的设计一定要做到目标明确，通过对命题的分析我们得到了比较清晰 开阔的设计思路。作品的设计需要有系统性规范性和创新性。设计过程中需要 综合考虑材料、加工等给方面因素。小车的设计是提高小车性能的关键，下面 是我们设计的小车（如图）图一4二方案设计二方案设计2.12.1 车架车架车架不用承受很大的力，精要求低。考虑到重量、加工成本等，车架采用 塑料加工制作成四方底板式。2.22.2 原动机构原动机构我们的原动机构是采用小型的电动机，将电能转化为赛车的机械能，从而 实现赛车的驱动图二52.32.3 传动机构传动机构赛车的传动机构包活了齿轮传动和带传动，在电动马达上装上一个小齿轮， 把大的齿轮装
6、在赛车后轴上，使其正确啮合，构成了赛车的齿轮机构。且在后 轴和前轴上固定分别固定一个皮带轮构成皮带传动机构，从而实现了减速，增 加动力和四轮驱动的急速要求2.42.4 行走机构行走机构行走机构为四个轮子，轮子是就地取材，采用了废弃的矿泉水瓶的盖子， 盖子上有一定的纹路可以保证抓地的效果。驱动则是选择的四轮一起动的方式， 先有电机带动齿轮的转动然后传给赛车的后轴使其转动，再有后轴上的皮带轮 带动前轮转动，从而形成了赛车的整个行走机构。三技术设计三技术设计技术设计阶段的目标是完成详细设计确定个零部件的的尺寸。设计的同时 综合考虑材料加工成本等各因素。3.13.1 运动学分析模型运动学分析模型主动轮
7、的齿数 Z1=18mm 从动轮的齿数 Z2=42mm 车轴（前轴和后轴）=3mm 车轮 =31mm 车身宽 d=98mm 车长 l=220mm3.23.2 简单计算简单计算齿轮机构的传动比 i=2.33n2n1 z1z2 18423.33.3 零部件设计零部件设计包括车轮、皮带轮、赛车尾翼，方向盘、车座、挡风玻璃和车盖。其中车 轮设计是由两个矿泉水瓶盖对着粘接而成，皮带轮是由人工用给定的塑料板打 磨而成。其它的也是由塑料经过粘接成一定形状完成的。6四评价分析四评价分析优点：（1）赛车机构简单，单级齿轮传动，损耗能量少，（2）赛车的一些零件都是采用生活中的废品，比较低碳环保。（3）赛车的外表美观
8、大方，具有流线型。 缺点：由于加工条件有限，导致赛车的做工不精细。五心得体会五心得体会作为一名材料成型及控制工程大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是 十分有意义，而且是十分必要的。在已度过的大三的时间里我们大多数接触的 是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼 我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想 做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中， 我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加 符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。 我们是在作设计，但我们不
9、是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界 里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有 理可寻，不切实际的构想永远 只能是构想，永远无法升级为设计。这次关于四驱赛车设计设计是我们真正理 论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设 计的综合素质大有用处。通过一个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多 的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础. 机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融和 机械设计 、 材料力学 、 机械设计基础等于一体。 这次的课程设计,对 于培养我们理论联系实际的设计思想、训练综合运用机械设计和有关先修课程 的理论,结合生产
10、实际反应和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关 机械设计方面的知识等方面有重要的作用。由于时间紧迫，所以这次的设计存 在许多缺点，比如说设计较为粗糙，实际与理论值相差较大。齿轮的尺寸不够 精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不 必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。 本次设计得 到了指导老师的细心帮助和支持。 作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，由于本 次作业虽然没有用到 cad 制图，但是我想更加有效率的制图，我们必须熟练的 掌握它。 虽然过去从未独立应用过它，但在学习的过程中带着问题去学我发现 效率好高，记得刚开
11、始学 cad 时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者 的角度，单单是为了学而学，这样效率当然不会高。边学边用这样才会提高效 率，这是我作本次课程设计的第二大收获。但是由于水平有限，难免会有错误， 还望老师批评指正。这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想、 训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反应和解决工程实 际问题的能力，巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作 用。 7本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。感谢老师的指导和帮助。参考文献参考文献 1 杨可桢，程光蕴，李仲生.机械设计基础.第五版.高等教育出版社 2 北京科技大学，东北大学.材料力学.第四版.高等教育出版社 3 孙小捞，杨德芹.autocad2007 中文版基础教程.化学工业出版社 4 陈雪芳，孙春华.逆向工程与快速成型技术应用.机械工业出版社 5 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.高等教育出版社 6 金禧德，王志涛.金工实习.高等教育出版社
