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1、2014吉林省大学生工程训练综合能力竞赛吉林大学校级选拔赛结构设计报告总页第1页编号：产品名称无碳小车生产纲领500件/年零件名称生产批量44件/月1、设计概述作品取名理工号机械设计的最终结果是以一定的结构形式表现出来的，按所设计的结构进行加工、装配，制造成最终的产品。在无碳小车的设计过程中，设计 装 要满足竞赛命题要求及中批量生产纲领；要遵循结构设计准则，制定适合的设计程序，保证使用要求；满足功能、可靠性、工艺性、经济性和外观 造型等方面的要求；装配选择合理的装配方法。设计的主要内容包括：设计概述、设计思路和方案、设计结果、总结和体会。作品创意：1.运用曲柄摇杆机构实现转向功能。 4.驱动轮
2、采用差速结构，保证转向时小车不侧翻。 3.使用锥形绕线轮，实现小车的匀速运动。 4优化各零件布局，降低小车重心。 5.圆柱胶筒防止小车运行中重块摆动。2、设计思路和方案(1).基本结构.小车以铝板做的底板为主体，上面安装轴承座以支承输入轴、驱动轴、吊挂重物的圆筒等，小车的转向轮架也要通过轴承固定在底板上。.使用滑轮机构将重块的能量通过细绳以转矩的形式传递到输入轴。.输入轴通过一级带传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动。.输入轴通过一级同步带传动驱动转向轴控制小车的转向。.小车的转向通过一个曲柄摇杆机构实现，在具体调试时，对杆长进行调节以满足规定要求。.小车的驱动轮采用差速设计，减
3、少能量损耗且便于转弯。(2).相关计算.用y=0.3sinx近似拟合小车运动轨迹 ，可积分得当小车位移为4m时小车所走路程为4.44m，又由驱动系统和转向系统中齿轮的传动比4：1计算得小车驱动轮直径D=4.44/4=193mm。.小车质量为4kg，总能量为4J，小车理论路程为s=4*400/(10)* *193=30880mm，则小车理论位移为S=4s/4.44=45541mm。.空间曲柄连杆机构，推程L1、转向臂长L4，转向轮转角1=arctan(L1/L4)。由于空间曲柄连杆机构推程转向轮转角略大于回程转向轮转角，即转向轮向左向右的转角并不相等，因此需预置转角b=（1-4）4。L1,L4的
4、具体长度需通过实验得出。3、设计结果（1）无碳小车设计图纸 1 套，实物样机一台，结构设计报告一份； （4）小车预期达到的性能指标：小车前行的直线距离达到 30 米，总绕障数为 45 个4、总结和体会对于大赛给定的命题，重力势能转换为机械能的能量转换原理是设计的重点之一，小车动力传动结构和摩擦传动装置的设计是最重要的部分。方案确定后在小车的实际设计与试验中遇到的主要问题： （1）要保证零部件加工精度与装配精度，尤其是轴承与轴的配合，从而确保每一个运动件的灵活性与功能的稳定性； （4）小车在试验时常出现跑偏现象，对其分析，重心是否稳定是影响小车走直线的关键； （3）并且合理计算大小齿 轮的传动比使得小车前行趋于匀速，能量损失最小。装订线学校名称：长春理工大学 5.相关图文装配图（材料）重量比例4010吉林省大学生工程训练综合能力竞赛-设计图 底板图 装订线学校名称： 前轴图 同步带轮图 详细信息下载完可见- 1 -
