1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　“8”字形變樁距無碳轉(zhuǎn)向機構(gòu)設計</p><p><b>　　2015年6月</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p

2、>　　ABSTRACTII</p><p>　　第1章 緒論III</p><p>　　1.1無碳小車概念的提出及目的和意義III</p><p>　　1.1.1提出概念III</p><p>　　1.1.2目的和意義III</p><p>　　1.2典型機構(gòu)類型介紹與分析1</p>&

3、lt;p>　　1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)1</p><p>　　1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)2</p><p>　　1.2.2直齒輪+錐齒輪+連桿機構(gòu)2</p><p>　　1.2.3直齒輪+連桿機構(gòu)4</p><p>　　1.2.4帶輪+連桿機構(gòu)5</p><p>　　1.3全國大學生工程訓

4、練綜合能力競賽概況及競賽規(guī)則6</p><p>　　1.3.1本屆競賽主題6</p><p>　　1.3.2競賽命題：以重力勢能驅(qū)動的具有方向控制功能的自行小車6</p><p>　　1.3.3競賽項目7</p><p>　　1.3.4報告的內(nèi)容7</p><p>　　第二章 設計要求8</p>

5、<p>　　2.1設計布置方案8</p><p>　　2.2小車功能設計要求8</p><p>　　2.3 小車的設計方法8</p><p>　　第三章 方案設計9</p><p>　　3.1 總體設計9</p><p><b>　　3.2 車架11</b></p

6、><p>　　3.3 原動機構(gòu)11</p><p>　　3.4 傳動機構(gòu)12</p><p>　　3.5 轉(zhuǎn)向機構(gòu)12</p><p>　　3.6 行走機構(gòu)14</p><p>　　3.7變樁距微調(diào)機構(gòu)15</p><p>　　第四章 技術(shù)設計17</p><p

7、>　　4.1 小車軌跡的計算17</p><p>　　4.2 小車車體參數(shù)的確定18</p><p>　　4.2.1 小車車架的尺寸參數(shù)18</p><p>　　4.2.2 小車齒輪傳動比19</p><p>　　4.2.3 齒輪的設計19</p><p>　　4.2.4 原動輪的大小及繞線圈數(shù)23&

8、lt;/p><p>　　4.2.5 小車的行走總位移和小車走“8”的個數(shù)N24</p><p>　　4.2.6 軸承的選擇24</p><p>　　第五章 小車能耗分析24</p><p>　　5.1 小車能量轉(zhuǎn)換過程24</p><p>　　5.2 小車的能量25</p><p>　　第

9、六章相關因素對軌跡及路程的影響分析26</p><p>　　6.1影響軌跡的因素分析26</p><p>　　6.1.1連桿長度26</p><p>　　6.2能耗規(guī)律分析27</p><p>　　6.3運動學分析30</p><p>　　6.4動力學分析33</p><p>　　第

10、七章 典型零件的設計及強度校核35</p><p>　　7.1 主動齒輪的設計35</p><p>　　7.2 主動齒輪的強度校核36</p><p>　　7.2.1齒輪的設計計算36</p><p><b>　　結(jié)論40</b></p><p><b>　　致謝41&l

11、t;/b></p><p><b>　　參考文獻42</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　這種設計的目的和意義是加強節(jié)能減排人們的意識作為無碳的概念已經(jīng)越來越多地被提上了研究。更清潔，更環(huán)保，更節(jié)能，更高效的理念也很受歡迎。擴張和這款車的進一步發(fā)展是探索和“低碳”理念，為未來的

12、無“碳”的愿景，無碳小車的發(fā)展在完成設計要求充分考慮，如外觀和成本，方便，未來發(fā)展。</p><p>　　小車轉(zhuǎn)向的目的是為了獲得高度的左右對稱性的簡單函數(shù)關系，在轉(zhuǎn)向機構(gòu)上應該選擇正弦機構(gòu)這樣導向桿的往復運動才能得以實現(xiàn)。機構(gòu)的低損耗運動可用滾動軸承代替普通摩擦滾子這樣來實現(xiàn)。</p><p>　　經(jīng)檢驗本設計的無碳小車能夠?qū)崿F(xiàn)預定的性能，即能夠沿著預定軌跡即“8”字型軌跡進行運動，同時

13、能夠進行避障運動，而小車的運動路程也基本能夠達到設計目的。</p><p>　　關鍵詞：無碳小車；急轉(zhuǎn)運動；避障運動；正弦曲柄</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Objective and significance of this design is to use the principle of ene

14、rgy conversion, the design of a dynamic gravity potential energy by the weight conversion drive car model with direction control function, in the whole movement process does not produce any pollution, to achieve zero car

15、bon effect. At the same time, it is improving students’ ability of mechanical mechanism creative design</p><p>　　This design USES the design of steering mechanism is a simple function in order to obtain high

16、 degree of bilateral symmetry, in on select sine steering mechanism in order to realize the reciprocating movement of the guide bar. so as to realize the low loss mechanism movement. Sine mechanism of crank driven ge

17、ar connected with in complete gear, when Gears are in a locking arc contact segment, sine crank levels, lead to extreme value, at this point the car front wheel Angle also In the maximum</p><p>　　Through the

18、 testing of carbon trolley can achieve predetermined performance without the design, namely along a predetermined trajectory that is "8" type trajectory, while capable of obstacle avoidance motion, and the moti

19、on distance car also can achieve the purpose of the design</p><p>　　Key words ：Car without carbon; sharp movement; obstacle avoidance motion; Sinusoidal crank</p><p><b>　　第1章 緒論</b

20、></p><p>　　1.1無碳小車概念的提出和目的及意義</p><p><b>　　1.1.1提出概念</b></p><p>　　由于當今社會對大學生的要求越來越高，企業(yè)也希望通過最少的時間培養(yǎng)出可用人才，而學生們也希望能夠盡快的融入企業(yè)，這就需要大學生在大學期間能夠得到一些必要的培養(yǎng)，尤其在動手能力方面。針對這一情況，“無碳小車

21、”的概念應運而生。為了完成這項工作，你需要在很多方面，如設計能力，加工能力，管理能力和即興創(chuàng)作能力，多樣的能力。它可以提高工作的能力，而更了解團隊合作的重要性，。</p><p>　　此外，資源越來越匱乏的今天，人們越來越重視對資源的保護，因此“低碳”的概念應運而生，人們希望使用資源，對環(huán)境不產(chǎn)生污染物質(zhì)，但完全使用無碳能源來源，以目前的技術(shù)尚難以實現(xiàn)，但你可以用較低的一些污染能源，保護盡可能多的環(huán)境，所以在今天

22、的世界上的人都在不斷的發(fā)展和新能源的研究。而這款車就是無“碳”的理念，為未來的無“碳”愿景的探索和發(fā)展。</p><p>　　1.1.2目的和意義</p><p>　　這項工作的目的是設計命題設計主題“碳車”，即不使用碳的能量，按照能量轉(zhuǎn)換和功率轉(zhuǎn)換由驅(qū)動用的方向控制的重力勢能的重量的原則小車模型。這個模型是重量輕，結(jié)構(gòu)比較簡單，可以在重力勢能的成功轉(zhuǎn)化為小車的動能，以使所有的動作與第一前

23、線期間完成此設計在汽車的意義響應于國家大學生工程訓練綜合能力競賽。工程訓練比賽的大部分工程專業(yè)的學生，這是一個足夠吸引人的事件。比賽只是一種手段，其意義是設計制造的固體無碳的車，所以在典型的設計和加工生產(chǎn)過程中的作品，讓學生熟悉各種機構(gòu)的綜合能力，并提高學生的能力來設計關鍵部件，技術(shù)開發(fā)和準備能力管理的認知能力，更重要的是，提高學生的創(chuàng)新能力，機械設計機制。工程培訓，以促進機械的方式，通過向各大高校，以促進學生的發(fā)散性思維，提高創(chuàng)新的能

24、力。最后以鍛煉和提高學生的綜合能力的目的。</p><p>　　其次，為應對低碳理念的傳播，煤是大自然給予人類的寶貴財富，但隨著對煤炭的巨大需求人，煤炭資源日益減少已近枯竭。隨著節(jié)能，上，人們越來越多地被提及研究的想法碳 - 碳人的意識的增強。更清潔，更環(huán)保，更節(jié)能，更高效的理念也很受歡迎。低碳理念在整個的經(jīng)濟，文化，生活的方方面面。從低碳經(jīng)濟，低碳生活，低碳節(jié)能概念衍生??得到根深蒂固的做法。其核心是加強節(jié)能技

25、術(shù)，環(huán)保技術(shù)，低碳能源技術(shù)的研發(fā)和推廣，促進森林恢復和增長，增加碳匯，減少碳排放，減緩氣候變化。</p><p>　　1.2典型機構(gòu)類型介紹與分析</p><p>　　在此次以及往屆的比賽中，同學們都積極的參加了比賽，因此在比賽時，涌現(xiàn)了各種各樣的機構(gòu)，雖然簡化到最后可能仍只是那幾種機構(gòu)，然而，同學們通過各種各樣的方式去詮釋即使是同種機構(gòu)也會有著不同的精彩。下面將對一些典型機構(gòu)進行分析和介

26、紹。</p><p>　　1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)</p><p>　　圖1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)的小車</p><p>　　從圖1.2.1中可以很明顯的看出，中間軸為主動軸，然后通過齒輪將動力傳遞到后輪軸，使得后輪轉(zhuǎn)動，使小車向前運動；而通過帶輪將動力傳遞到轉(zhuǎn)向軸，帶動轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，然后通過凸輪的轉(zhuǎn)動使小車發(fā)生轉(zhuǎn)向運動。</p><

27、;p>　　該小車的優(yōu)點是所有機構(gòu)均在小車底板下方，這就能夠更加從容的安排重物下落的位置，而且由于其可調(diào)因素相對就少，易于進行調(diào)試。</p><p>　　其缺點在于傳動副較多，帶輪張緊力不易控制，凸輪精度難以控制，另外小車質(zhì)量較重，影響小車的行走路程。</p><p>　　1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)</p><p>　　圖1.2.1直齒輪+帶輪+凸輪機構(gòu)的

28、小車</p><p>　　從圖1.2.1中可以很明顯的看出，中間軸為主動軸，然后通過齒輪將動力傳遞到后輪軸，使得后輪轉(zhuǎn)動，使小車向前運動；而通過帶輪將動力傳遞到轉(zhuǎn)向軸，帶動轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)，然后通過凸輪的轉(zhuǎn)動使小車發(fā)生轉(zhuǎn)向運動。</p><p>　　該小車的優(yōu)點是所有機構(gòu)均在小車底板下方，這就能夠更加從容的安排重物下落的位置，而且由于其可調(diào)因素相對就少，易于進行調(diào)試。</p>&l

29、t;p>　　其缺點在于傳動副較多，帶輪張緊力不易控制，凸輪精度難以控制，另外小車質(zhì)量較重，影響小車的行走路程。</p><p>　　1.2.2直齒輪+錐齒輪+連桿機構(gòu)</p><p>　　從圖1.2.2(1)中可以很明顯的看出，仍然是中間軸為主動軸，然后通過齒輪將動力傳遞到后輪軸，使得后輪轉(zhuǎn)動，使小車向前運動；同時，后輪軸上的錐齒輪轉(zhuǎn)動，從而將動力通過二級齒輪傳動傳遞到中間圓盤，而中

30、間圓盤上連接著連桿，然后通過連桿連接前輪，隨著圓盤的轉(zhuǎn)動使小車發(fā)生轉(zhuǎn)向運動。</p><p>　　該小車的優(yōu)點是大膽采用錐齒輪傳動，且制作較為精致，所有機構(gòu)均在小車底板下方，這就能夠更加從容的安排重物下落的位置，另外其圓盤設計較為巧妙，使小車易于進行調(diào)試。</p><p>　　圖1.2.2(1)直齒輪+錐齒輪+連桿機構(gòu)的小車</p><p>　　其缺點在于傳動副太多

31、，能量損失較大，寬度較寬不利于避障運動，另外小車質(zhì)量較重，影響小車的行走路程。</p><p>　　圖1.2.2(2)中的小車與圖1.2.2(1）中的小車相比，雖然采用的同樣是直齒輪+錐齒輪+連桿的機構(gòu)，但該小車的傳動副較少，且質(zhì)量較輕，但其寬度仍然較寬，所以也不利于避障運動。</p><p>　　從圖1.2.2（2）中可以看出，這是一個典型的偏心輪機構(gòu)。中間軸仍是主動軸，通過齒輪傳遞動力

32、至后輪，而連桿將偏心輪與前輪連接起來，使得小車在向前運動時，發(fā)生轉(zhuǎn)向運動。</p><p>　　其優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，傳動副少，使得能量損失小，小車的寬度窄，有于小車進行避障運動，最后，該校車也易于調(diào)試。</p><p>　　缺點在于小車的質(zhì)量較大，減少了小車的行走路程。</p><p>　　圖1.2.2(2)直齒輪+錐齒輪+連桿機構(gòu)的小車2</p>&

33、lt;p>　　1.2.3直齒輪+連桿機構(gòu)</p><p>　　圖1.2.3直齒輪+連桿機構(gòu)的小車</p><p>　　從圖1.2.3中可以看出，該小車上方的軸為主動軸，然后通過直齒輪將動力分別傳動到后輪軸及連桿上，連桿連接著小車前輪，使小車向前行走的同時發(fā)生轉(zhuǎn)向運動。</p><p>　　該小車的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，小車質(zhì)量較輕，且繞線柱設計巧妙，能夠提供不同的

34、力矩，使得在調(diào)試時不用經(jīng)常更換繞線柱。</p><p>　　缺點在于調(diào)試時，連桿長度難以把握，導致調(diào)試艱難。</p><p>　　1.2.4帶輪+連桿機構(gòu)</p><p>　　圖1.2.4帶輪+連桿機構(gòu)的小車</p><p>　　如圖1.2.4所示，其主要傳動機構(gòu)使用的是帶傳動。整個小車機構(gòu)，利用三組帶傳動將動力傳遞到后輪軸及連桿上，以此實現(xiàn)

35、了小車的向前運動和轉(zhuǎn)向運動。</p><p>　　該小車的主要優(yōu)點在于其結(jié)構(gòu)比較緊湊，車身較窄，有利于避障運動，且小車的質(zhì)量較輕。</p><p>　　其缺點在于帶輪的張緊力難以控制，導致其傳動效率較低，如此緊湊的結(jié)構(gòu)完全另外，該小車的微調(diào)機構(gòu)設計的比較粗糙，可能會帶來較大的調(diào)試問題。</p><p>　　1.3全國大學生工程訓練綜合能力競賽概況及競賽規(guī)則</

36、p><p>　　1.3.1本屆競賽主題</p><p>　　本屆競賽主題為“無碳小車越障競賽”。</p><p>　　1.3.2競賽命題：以重力勢能驅(qū)動的具有方向控制功能的自行小車</p><p>　　給予一定的重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，一個重力勢能的設計可以被轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動小車行走裝置。完成所有的動作所需的小車索賠過程的能量由此獲得的

37、能量轉(zhuǎn)換，不使用能源的任何其他來源。取5焦耳的引力勢能（以G =10M /公斤），競爭而使用重1kg（¢50×65毫米，普通碳素鋼），以獲得垂直落差的質(zhì)量，降500±2毫米時的重量背后，駕駛汽車和小車的承載和運動起來，不準下降。參與汽車有一個轉(zhuǎn)向能力機制，轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)可以調(diào)節(jié)，以便能夠在不同的障礙競賽場地投球。對于三廂結(jié)構(gòu)，詳細設計，材料的選擇和制造由參賽學生完成的要求。</p><p&

38、gt;<b>　　1.3.3競賽項目</b></p><p>　　小車在半張標準乒乓球臺（長1525mm、寬1370mm）上，繞相距一定距離的兩個障礙沿8字形軌跡繞行，繞行時不可以撞倒障礙物，不可以掉下球臺。障礙物為直徑20mm、長200mm的2個圓棒，在有一定距離相距的位置放置在半張標準乒乓球臺的中線上，以小車能夠完成8字繞行多少圈數(shù)來綜合評定成績</p><p>

39、　　圖1.3.3競賽項目所用乒乓球臺及障礙設置圖</p><p>　　1.3.4報告的內(nèi)容</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設計報告評分</b></p><p>　　由競賽評審組對每個參賽隊提交的報告進行評分，其中結(jié)構(gòu)設計的方案7分，工藝設計的方案7分，成本分析的方案7分，工程管理設計的方案7分。</p><p><

40、;b>　　結(jié)構(gòu)設計報告評分</b></p><p>　　規(guī)范性要求：圖紙表達完整，標注正確；文字描述準確、清晰。</p><p><b>　　第二章 設計要求</b></p><p><b>　　2.1設計布置方案</b></p><p>　　圖2.1 無碳小車示意圖</

41、p><p>　　2.2小車功能設計要求</p><p>　　給定一個重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的原理，設計出了能在重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動和行走的小車裝置。</p><p>　　1千克重物降落在40厘米后，以使前排車設置為自動避免在賽道上的障礙物（在為80cm的間隔）以“8”型線走，使車盡可能不碰到障礙物。</p><p>　　重物的能量下降到完成

42、需要得到的過程中小車前行所需的所有行動，不使用其他任何形式的能量。</p><p>　　小車的獨輪前車輪，兩輪后車輪，轉(zhuǎn)向機構(gòu)。</p><p>　　小車的整體結(jié)構(gòu)的需求分析，控制機構(gòu)的合理的設計，結(jié)構(gòu)簡單，容易制造。</p><p>　　計算小車移動的要求，和計算理論距離。 （考慮到損耗的所有方面）</p><p>　　得出的主要部件和裝配

43、圖。</p><p>　　2.3 小車的設計方法</p><p>　　通過對命題的分析，我們得到了比較清晰的開闊思路，小車的設計一定要做到目標明確。小車的設計是提高小車性能的關鍵。在設計方法上我們借鑒了參數(shù)化設計 、優(yōu)化設計 、系統(tǒng)設計等現(xiàn)代設計發(fā)發(fā)明理論方法。下面是我們設計小車的流程。</p><p>　　方案設計 技術(shù)設計

44、 評價分析</p><p><b>　　第三章 方案設計</b></p><p><b>　　3.1 總體設計</b></p><p>　　通過完成小車的函數(shù)的所需要的分析后，要完成轉(zhuǎn)化本身行走，自動越過路障礙所需小車重力的勢能。為了方便的要求，可根據(jù)小車的功能，完成將分為五個部分車的設計（車框，原動機夠，

45、變速器，轉(zhuǎn)向機構(gòu)，行走機構(gòu)）。為了得到一個滿意的解決方案，以使用各個模塊的擴展設計思維，尋找各種可能的解決辦法和思路。</p><p>　　在小車頂部通過在固定滑輪連接的重物的的軸心線，重物下落由繩推懂車向前直接驅(qū)動。為了避免小車邊走邊搖擺車，影響小車行駛的軌跡，甚至砸壞底板，因此在小車設計讓車子的底板豎立三縱桿，三桿垂直固定底板，重物落園錘圓周切線以形成圓柱形狀，使得穩(wěn)定的下落。</p><

46、p><b>　　3.2 車架</b></p><p>　　“無碳小車”的主框架是由三腳板的框架結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其可以使用快速成型還有焊接，也可以使用木材，鋁，塑料等。由于需要木材不符合“低碳”的概念，不符合國家的戰(zhàn)略思維。使用利用率高的PVC塑料，具有光，振動等影響，生產(chǎn)成本低，符合“低碳”理念，它被加工成塑料三腳板即可</p><p><b>　　3.3

47、原動機構(gòu)</b></p><p>　　原動機構(gòu)是重勢能的重力進車的驅(qū)動力。這個功能是用于實現(xiàn)各種程序，從效率和簡便滑輪最佳點。它也有其他具體要求：</p><p>　　適度的動力，而不是當過彎速度過大小費力，或搖動。嚴重影響行走的小車。</p><p>　　轉(zhuǎn)彎之前重物到達底部的垂直速度的要盡可能的小，以避免對車過大的沖擊。在相同的重量，以使動能轉(zhuǎn)換到驅(qū)

48、動小車前進，如果速度是更大的權(quán)重，在垂直方向上，本身的重量，有更多的動能不釋放盡可能，能量效率不高。</p><p>　　因為不同的場地摩擦輪可以是在不同的場地不同的汽車是不一樣的，功率要求就不同。調(diào)試時不知道有多少的動力。因此，原動機夠還需要能夠根據(jù)不同的需要來調(diào)整自己的驅(qū)動力。</p><p>　　簡單的機構(gòu)，效率高。</p><p>　　基于以上分析，提出驅(qū)動

49、力輸出為可調(diào)帶輪原動機夠。</p><p>　　圖3.3 錐形原動輪</p><p>　　A 轉(zhuǎn)彎半徑。當啟動原動機夠時，車輪大，起動力矩大，有利于啟動。</p><p>　　B 被啟動時，在驅(qū)動皮帶輪大，半徑較小時，速度增加時，轉(zhuǎn)矩變小，并經(jīng)過和阻力平衡后小車進行勻速運動。</p><p>　　C 當重物與小車是近距離時，主動帶輪半徑又一

50、次變小，拉動繩子使小車勻速轉(zhuǎn)動。但由于慣性非?？?，還是會減速。</p><p>　　D 隨著半徑驅(qū)動皮帶輪變小，總速比增加，車緩緩減速至停止，很快停止，剛剛接觸小車。</p><p><b>　　3.4 傳動機構(gòu)</b></p><p>　　傳遞機構(gòu)的功能是動力傳遞給運動的轉(zhuǎn)向機構(gòu)和驅(qū)動輪上。</p><p>　　空間

51、齒輪機構(gòu)可被用于遞送兩個軸之間的任何運動和動力。與其他傳動機構(gòu)相比，主要的一點是：傳動準確，穩(wěn)定，機械效率高，壽命長，動力安全，可靠傳輸和適用的速度范圍。因此，它是最廣泛使用的現(xiàn)代機械傳動機構(gòu)。</p><p>　　帶傳動優(yōu)點在于，它具有柔性。皮帶傳動的組成部分有帶輪和傳動輪。當有源驅(qū)動滑輪（主動輪）帶動從動輪時，摩擦和接合滑輪和運動使動力從傳動皮帶的帶輪傳向從動帶輪。帶論驅(qū)動具有光滑的驅(qū)動機構(gòu)簡單且廉價的振動吸

52、收緩沖液等，廣泛應用于現(xiàn)代機械。然而，為了確保驅(qū)動用電源，以滿足總的要求的第一傳輸?shù)囊蟮恼＿\行是有至少最小的摩擦和其初始張力。</p><p>　　圓柱直齒輪主要用于傳輸平行軸，錐齒輪主要用于兩個軸相交遞送。為了讓車行駛到更遠，根據(jù)軌道精確的驅(qū)動設計，傳動機構(gòu)必須通過高效率，行駛穩(wěn)定性機構(gòu)簡單，重量輕。</p><p>　　綜上所述：對于車行駛到更遠，并根據(jù)軌道精確驅(qū)動的設計中，傳動機

53、構(gòu)必須通過高效率，驅(qū)動穩(wěn)定性機制是簡單，重量輕。因此，直齒圓柱齒輪的選擇最好</p><p><b>　　3.5 轉(zhuǎn)向機構(gòu)</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向機構(gòu)，是小車實現(xiàn)繞過障礙物平穩(wěn)的通過。車內(nèi)有三個輪子，兩個后輪（或）為驅(qū)動輪。后輪不停地轉(zhuǎn)動（即實現(xiàn)前向運動）在繞水平軸線重動作，同時周期性擺動（即，繞垂直軸轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的目的），才能使小車繞過障礙物。一種機械

54、產(chǎn)品一般只有一個動力源，以使方向盤振動能量僅由動能的后輪。</p><p>　　轉(zhuǎn)向機構(gòu)就是小車設計的一個重要組成部分，直接決定了謝哦車的功能。轉(zhuǎn)向機構(gòu)也需要盡可能減少摩擦能量，結(jié)構(gòu)簡單，零件基本，還需要有一個特殊的運動特性。旋轉(zhuǎn)運動可以被轉(zhuǎn)換為滿足來回的要求，以實現(xiàn)避障功能的拐角左右轉(zhuǎn)動。機構(gòu)來實現(xiàn)這個功能有：+搖桿凸輪機構(gòu)，曲柄連桿+搖桿，曲柄搖桿，差轉(zhuǎn)等。</p><p><b

55、>　　凸輪+搖桿</b></p><p>　　圖3.5 凸輪+搖桿機構(gòu)示意圖</p><p><b>　　凸輪機構(gòu)的特點：</b></p><p>　　優(yōu)點：很少的部件在凸輪機構(gòu)上，并占用更少的空間，是一個非常簡單的結(jié)構(gòu)，緊湊的車身。凸輪機構(gòu)最吸引人的特點是通用性和靈活性其運動，跟隨取決于凸輪輪廓的形狀，只要凸輪輪廓曲線的適當

56、的設計，你可以得到各種期望跟隨運動規(guī)律。幾乎任何期望的跟隨器的運動，設計不困難，實現(xiàn)了凸輪廓。</p><p>　　缺點：與凸輪輪廓和從動高點或線接觸的副手，容易磨損，它是多用于不大的場合。</p><p><b>　　搖桿曲柄連桿 </b></p><p>　　圖3.5 曲柄搖桿機構(gòu)示意圖</p><p>　　曲柄連

57、桿+搖桿機構(gòu)的特點：</p><p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　　A 鉤件在機構(gòu)中的組成，在進行同樣的負載條件的壓強下使用的是低副，這可以用來提供一個更大的功率。另外，由于低副元件的幾何形狀是相對簡單的，很容易處理。</p><p>　　B 構(gòu)件運動形式的多樣性。聯(lián)動曲柄饒的兩個轉(zhuǎn)動固定軸線，來回擺動圍繞一個固定的軸線操縱桿

58、，另一面為連桿，所述滑塊的往復直線運動等的一般的運動，則使用連接機構(gòu)可在各種形式的運動而獲得。</p><p>　　C 在相同的運動的不變的情況下，只是改變了連桿機構(gòu)的各部件的相對尺寸，從動件可實現(xiàn)的運動和運動的要求不同的要求。</p><p>　　D 聯(lián)動曲線多樣性。點在桿上的位置不同，不同曲線的形狀不同的位置;改變每個部件的相對大小，該曲線的形狀也改變。這些千變?nèi)f化，多姿多彩的曲線可以

59、用來滿足不同軌道的設計要求，它被廣泛應用于機械工程。</p><p><b>　　缺點：</b></p><p>　　在連桿機夠涌動的過程中，一些部件（如鏈路）質(zhì)心做變速運動，慣性力導致平衡能力差，從而增加了負荷機構(gòu)的運動使組織產(chǎn)生受迫振動。因此，連桿一般不適任何場合。</p><p>　　在運動傳遞機構(gòu)要經(jīng)過中間構(gòu)件，并且每個部件的尺寸不能做

60、到絕對準確，加上運動副之間的間隙，所以該運動傳遞相對較大的累積誤差。</p><p><b>　　曲柄搖桿</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)相對簡單，但因為有一個凸輪滑動摩擦，效率低。其快速回報的特性使得它很難設計出更好的機構(gòu)。</p><p><b>　　轉(zhuǎn)彎差速</b></p><p>　　差速

61、拐彎用兩個偏心作為驅(qū)動輪，作為兩個子角速度和轉(zhuǎn)彎半徑是不一樣的，所以速度是不一樣的兩個車輪，從而產(chǎn)生差。通過將避免汽車差速器實現(xiàn)。</p><p>　　綜上所述：從視圖中，選擇凸輪+搖桿作為小車轉(zhuǎn)向機構(gòu)是引文他的結(jié)構(gòu)簡單，緊湊的機構(gòu)的優(yōu)點。</p><p><b>　　3.6 行走機構(gòu)</b></p><p>　　行走機構(gòu)即為三個輪子，輪子又

62、厚薄之分，大小之別，材料之不同需要綜合考慮。 </p><p>　　有摩擦理論知摩擦力矩和正壓力的關系為</p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　對于相同的材料為一定值。而滾動摩擦力, (3.6)</p><p>　　在更大的輪轂讓車子的阻力更小，有可能走得更遠。</p&g

63、t;<p>　　因為車是向前沿著8字形曲線，后輪必然產(chǎn)生差異。對于后面的設計要求使用兩輪同時驅(qū)動，四輪差速驅(qū)動，單輪驅(qū)動的。</p><p>　　一些同時被驅(qū)動車輪打滑的車輪與地面，由于滑動摩擦比滾動摩擦大大失去能量，但由于許多制約，不能辨別當前的軌跡進入車內(nèi)，不能有效地防止碰到障礙物設置的能量損失。</p><p>　　輪差動驅(qū)動同步驅(qū)動輪，以避免問題的??，由差分或單向軸

64、承，實現(xiàn)差異。差動涉及的最小能量原理，它可以更好地減少摩擦損失，但可以實現(xiàn)，以滿足對運動。單向軸承為差動原理是但一個從動輪變慢絞盤輪變大時的車輪的速度，從而使交替。然而，由于該單向軸承間隙誤差的存在下發(fā)生，導致不準確的運動絞盤從動輪切換，但大會不會影響車的功能如何需要進一步分析的影響。</p><p>　　單輪驅(qū)動顧名思義它是利用一個輪為驅(qū)動輪，從動輪的最后一個用于從動輪。像自行車外之外，并追加一個輪子。前進速度

65、是不一樣穩(wěn)定差分傳輸甚至更高的精度比單向軸承。</p><p>　　通過此分析：車輪要有適當幾何形狀，當條件可以通過設計的機構(gòu)方案差動實驗來實現(xiàn)，因為驅(qū)動輪與驅(qū)動輪之間的差動依靠確定一個地面運動約束。它采用差分效率比很高，因為我們的首要任務是運行在單輪驅(qū)動機構(gòu)設計。</p><p>　　3.7變樁距微調(diào)機構(gòu)</p><p>　　一個完整的機器，包括：原動機，輸送機，

66、執(zhí)行只夠，控制部，輔助設備。屬于小車微調(diào)機構(gòu)控制部。由于使用先前確定的操舵曲柄桿+搖桿的布置，由于肘節(jié)機構(gòu)是加工誤差和裝配誤差敏感，因此必須加入細調(diào)機構(gòu)，用于誤差校正。這是原因之一，微調(diào)機構(gòu)，第二是調(diào)整軌跡（振幅，周期，方向等）的運動軌跡，使汽車采取最佳的軌跡。微調(diào)機構(gòu)可以采用下面兩種方式微調(diào)螺母式、滑塊式如圖3.7</p><p><b>　　圖3.7</b></p><

67、;p>　　另外根據(jù)題目的要求，無碳小車需要繞過不同距離的障礙物。這就需要我們通過改變曲柄的長度來改變小車的路線。常用的曲柄長度調(diào)節(jié)裝置有：曲柄，曲柄盤，微調(diào)螺母等。結(jié)合現(xiàn)有的加工設備，加工工藝和加工成本，所以選擇曲柄盤作為微調(diào)機構(gòu)。</p><p>　　為了實現(xiàn)精確的轉(zhuǎn)向和避障，如圖所示，轉(zhuǎn)動曲柄和連桿長度機構(gòu)半徑可以調(diào)整，使用多個不同距離的曲柄盤的孔，在徑向方向0.22毫米每孔的差異，可以選擇與連接到標有

68、標記的鏈接的鏈接中所示的適當?shù)目鬃鳛?，精確地調(diào)整其長度由切線和讓小車上轉(zhuǎn)向均勻穩(wěn)定根據(jù)轎廂不同繞行路線旁路間距。</p><p>　　由于理論分析和間隙的實際情況，只能得出通過理論分析最優(yōu)解不可能是最佳的解決方案。因此，我們設計了一個簡單的組織車，通過變化的一小部分可以轉(zhuǎn)換成其他程序，然后通過比較試驗，以獲得最佳的小車。</p><p><b>　　第四章 技術(shù)設計</b

69、></p><p>　　4.1 小車軌跡的計算</p><p>　　圖4.1 小車軌跡</p><p><b>　　路線：</b></p><p>　　先使小車走直線從F到D，軌跡與水平線呈60度的角，接著小車進入一段過度弧線，小車轉(zhuǎn)過，小車開始走半個圓弧，然后走弧線進入直線軌道，以此走完8字路線。

70、 確定軌跡參數(shù)：=160mm =200mm 則 =320mm ,=201.74mm ,</p><p>　　cosβ== , 因此 β=，所以 α=。</p><p><b>　　于是， ；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　一

71、個“8”字總的線位移。</p><p>　　4.2 小車車體參數(shù)的確定</p><p>　　4.2.1 小車車架的尺寸參數(shù)</p><p>　　圖3.2.1 小車機構(gòu)示意圖</p><p><b>　　尺寸：</b></p><p>　　車架為梯形狀，梯形上底寬為100mm ，下底寬為160mm

72、。</p><p>　　車架長為320mm。</p><p>　　后輪直徑為160mm ，寬10mm ；前輪直徑為100mm，寬8mm。</p><p>　　4.2.2 小車齒輪傳動比</p><p>　　小車后輪轉(zhuǎn)一圈位移為</p><p>　　mm 因為齒輪轉(zhuǎn)一圈小車正好走完一個“8”字，而此時小車后輪轉(zhuǎn)了<

73、/p><p><b>　　即</b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　4.2.3 齒輪的設計</p><p>　　（一）齒輪傳動設計參數(shù)的選擇</p><p>　　a.壓力角大小的選擇</p><p>　　由公知的機械原理，α增

74、大壓力角后，齒厚和齒的曲率齒廓半徑節(jié)點的增加，所以，提高了彎曲強度和齒輪的接觸強度。我們的標準壓力為一預定的角度20。在航空抗彎強度和耐久性及齒輪的領域，中國航空齒輪標準還規(guī)定了標準壓力角。不一定增加驅(qū)動器有利角度的壓力。巧合的接近速齒輪2，建議增編因子的1?1.2，齒輪?壓力角，齒輪，以便增加柔性，而且還降低了噪聲和動態(tài)負載。</p><p><b>　　多少選項B。齒數(shù)z</b><

75、/p><p>　　如果保持齒輪中心距離恒定，增加的齒數(shù)，除了增加重疊程度，從而使更多的穩(wěn)定的傳輸，也可以適當減少模量，齒高度減小，從而減少了的量金屬碎屑，節(jié)省了許多成本制造。此外，下部齒高同事還能夠降低滑動速度，以減少磨損的風險。但彈性模量較小的齒厚，隨后減薄，彎曲的齒輪的強度小于在過去。在一定范圍內(nèi)無動于衷牙齒，承載能力特別是齒數(shù)，取決于接觸面強度的一些最好的齒數(shù)更。</p><p>　　高

76、速封閉齒輪，為了提高其驅(qū)動器的穩(wěn)定性，以減少其沖擊和振動，選擇最佳的齒更多一些，的小齒輪的齒數(shù)是可取的。打開（半開）齒輪，由于主磨損齒輪被無效，以便使所述齒輪不會太小，所以小齒輪的齒的數(shù)目并不太大，一般是優(yōu)選的。</p><p>　　為了從底切，該標準正齒輪齒輪應取。后確定的小齒輪的齒數(shù)，齒輪比可以通過大量的齒輪的齒數(shù)來確定。為了讓每顆齒輪傳動平穩(wěn)，兩顆齒數(shù)應該是互質(zhì)。</p><p>&

77、lt;b>　　c.齒寬系數(shù)的選擇</b></p><p>　　由齒輪的強度計算公式可知，輪齒越寬，承載能力也越高，因而輪齒不宜過窄；但增大齒寬又會使面上的載荷分布更趨均勻，故齒寬系數(shù)應取得適當。圓柱齒輪齒寬系數(shù)的薦用值列于表3-2-1內(nèi)。對于標準圓柱齒輪減速器，齒寬系數(shù)取為，（為傳動比），所以對于圓柱齒輪傳動</p><p>　　的規(guī)定值為0.2，0.25，0.30，0.

78、40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。 </p><p>　　(二）圓柱嚙合齒輪傳動形式</p><p>　　a.外嚙合齒輪傳動，由兩個外齒輪相嚙合，兩輪轉(zhuǎn)向相反；</p><p>　　b.內(nèi)嚙合齒輪傳動，由一個內(nèi)齒輪和一個外齒輪相嚙合，兩輪轉(zhuǎn)向相同；</p><p>　　c.齒輪齒條傳動，可將齒輪的轉(zhuǎn)動變成齒條的直線

79、移動，或者相反。</p><p>　?。ㄈX輪制造誤差的測定</p><p>　　齒輪齒根圓齒頂圓測定的原理</p><p>　　齒輪齒數(shù)為偶數(shù)時，齒頂圓直徑和齒根圓直徑可用游標卡尺在待測齒輪上直接測量。</p><p>　　齒輪齒數(shù)為奇數(shù)時，不能通過直接測量得到和的真實值，需要間接測量。先量出齒輪安裝孔直徑D，再量出孔壁到某一齒根的距離H

80、2和孔壁到某一齒頂?shù)木嚯xH1。如下圖所示。</p><p>　　圖3.2.3 齒根圓、齒頂圓的測量</p><p>　　于是，有公式： </p><p>　　(四） 確定基圓齒距模數(shù)和壓力角</p><p>　　圖3.2.4 外齒輪</p><p><b>　　1.基圓齒距 </b&

81、gt;</p><p><b>　　公法線長度</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　2.模數(shù)m </b></p><p><b>　　表 3.2.4</b></p><p>　　(五）小齒輪的

82、幾何尺寸 </p><p>　　模數(shù)m=1.5 齒數(shù)=20 壓力角α= 齒寬系數(shù)=1</p><p><b>　　分度圓直徑</b></p><p><b>　　齒頂高</b></p><p><b>　　齒根高</b></p><p><

83、;b>　　齒頂圓直徑 </b></p><p><b>　　基圓直徑</b></p><p><b>　　齒距</b></p><p><b>　　齒厚</b></p><p><b>　　槽寬</b></p><p&

84、gt;　　（六） 齒輪的幾何尺寸</p><p>　　a).計算分度圓直徑</p><p>　　根據(jù)前面求得的得 </p><p>　　定傳動比為 則 </p><p><b>　　b).計算中心距</b></p><p>　　mm=87.5mm mm=62.5mm</p

85、><p><b>　　c).計算齒輪寬度</b></p><p>　　齒輪2的寬度mm=25mm 齒輪3的寬度=25mm</p><p>　　則齒輪1的寬度25mm</p><p>　　（七）齒輪材料選用 </p><p>　　考慮到使小車走得更遠和尺寸較小，我們選擇ABS塑料作為小車的齒輪材料。A

86、BS具有良好的綜合性能。沖擊強度高，即使在低溫下也不會快速降低，表面硬度高，有良好的耐磨性和加工藝性。絕緣性、尺寸穩(wěn)定性也較好，但耐候性差，耐熱性不夠高。在機械工業(yè)中可制作齒輪、葉輪、設備外殼，化工設備的各種容器、管道等，電器工業(yè)中的儀表、設備的各種配件等以及航空、運輸工業(yè)都得到應有。</p><p>　　4.2.4 原動輪的大小及繞線圈數(shù)</p><p>　　原動輪中間的直徑mm<

87、/p><p>　　于是，繞線圈數(shù) （圈）</p><p>　　4.2.5 小車的行走總位移和小車走“8”的個數(shù)N</p><p>　　=mm =14.91828 m 。</p><p><b>　　(個）</b></p><p>　　4.2.6 軸承的選擇</p><p>　　

88、取決于軸承摩擦的性質(zhì)，軸承可分為滑動摩擦軸承（滑動軸承）和滾動摩擦軸承（滾動軸承）兩大類。這種無碳汽車軸承的選擇。軋制是廣泛應用于現(xiàn)代機械的組件中的一個，它是依靠主元件之間的滾動接觸，以支持旋轉(zhuǎn)部件。如果只有外部負載由軸承為不同分類，滾動軸承，大致可分為徑向軸承，推力軸承，角接觸軸承和三類。主徑向承載被稱為徑向軸承，其中有幾種類型，不能承受軸向載荷;只有軸承的軸向負荷，稱為推力軸承，推力軸承部件組合在一起的日記被稱為軸圈，與所謂的種族成

89、分和基孔;能承受徑向和軸向載荷軸承稱為徑向止推軸承。</p><p>　　由于這種設計，體積小，且主要承受徑向負荷，我們選擇使用儀表軸承（深溝球軸承）。材質(zhì)選用鋁合金軸承合金。</p><p>　　第五章 小車能耗分析</p><p>　　5.1 小車能量轉(zhuǎn)換過程</p><p><b>　　5.2 小車的能量</b>&

90、lt;/p><p>　　小車是通過中1kg的重物下降40cm 的重力勢能來驅(qū)動的。經(jīng)查表得：重物通過定滑輪下降的機械效率為，線與原動輪間的傳遞系數(shù)為，齒輪間的傳遞效率。因此小車內(nèi)部的能耗系數(shù) 。因此，驅(qū)動小車的實際能量為。</p><p>　　小車的總質(zhì)量2.2kg 滾動摩擦系數(shù)經(jīng)查表為.因此小車消耗的能量. </p><p>　　小車內(nèi)部產(chǎn)生的力矩：</p&

91、gt;<p>　　產(chǎn)生的扭矩 （其中是考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設置的系數(shù)）</p><p>　　設一個后輪承受的壓力占總重量的，前輪承受的壓力占總重量的。則小車的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　， 于是 </b></p><p><b>　　。</b></p><p><b&

92、gt;　　由于，所以 。</b></p><p>　　第六章相關因素對軌跡及路程的影響分析</p><p>　　本文設計的無碳小車屬于精度較高的產(chǎn)品，所以對于小車的性能有諸多因</p><p>　　素會對其產(chǎn)生影響，在整個設計計算過程中，都需要牢記并且加以注意。</p><p>　　在設計過程中，需要在不影響其性能的前提下，要盡量

93、使小車的結(jié)構(gòu)簡單，</p><p>　　以減少能量損失，并且在選取材料時，應盡量選取較輕的材料以減輕小車的質(zhì)量；</p><p>　　在計算過程中，需要盡量保證計算數(shù)據(jù)的正確性和精確性，對于一些需要查詢資料的數(shù)據(jù)，應盡量找到確切的依據(jù)，對于小車本身的一些數(shù)據(jù)，應盡量搜集比賽</p><p>　　時的資料和前人的產(chǎn)品資料加以總結(jié)和歸納，降低數(shù)據(jù)的偶然性，然后才能代入計

94、算；在加工制作過程中，應盡量保證小車零件的精度，尤其是關鍵性的零件，</p><p>　　例如，微調(diào)機構(gòu)的零件等等；在裝配過程中，裝配精度的高低對小車的性能有著極大的影響，例如，軸與軸的軸線是否平行以及是否在同一水平面上，這是傳動質(zhì)量的重要保證，所以保證高的裝配精度也是保證小車性能的重要因素。</p><p>　　只有在整個過程中都謹記著這些，才能最大可能的保證小車的性能。下面將對這些因素

95、進行具體分析。</p><p>　　6.1影響軌跡的因素分析</p><p><b>　　6.1.1連桿長度</b></p><p>　　對于本設計中的小車，連桿是一個極為重要的部分，是小車的傳動機構(gòu)，而連桿的長度對于小車的總體結(jié)構(gòu)和性能都是有著極大影響的。</p><p>　　首先，在小車裝配時，應盡量使得連桿不左右傾

96、斜，這樣更加利于對小車進行調(diào)整。在小車調(diào)試過程中，對連桿長度進行不斷的調(diào)整，使其達到最佳長度后，便不要輕易改變了。</p><p>　　當連桿長度大于最佳長度時，即曲柄的長度減小時，會使得兩極點位置小于最佳位置。在保證其他因素不變時，連桿帶動圓盤移動的距離就會減小，從而使</p><p>　　得 B、C擋柱移動距離減少，這樣可能會有推力不足的情況出現(xiàn)，從而導致小車無法轉(zhuǎn)向。這樣產(chǎn)生的嚴重后

97、果就是小車只能走圓形軌跡，無法完成“8”字軌跡的行走，無法達到預期的工作性能，所以要盡力避免這樣的情況出現(xiàn)。</p><p>　　當連桿長度小于最佳長度時，即曲柄的長度增大時，會使得兩極點位置大于最佳位置。在保證其他因素不變時，連桿帶動圓盤移動的距離就會增大，從而使得 B、C擋柱移動距離增大，這樣會使得連桿在未達到極點位置就使小車轉(zhuǎn)向，</p><p>　　即提前轉(zhuǎn)向；這樣就會導致小車在“

98、8”中的兩個圓運動的時間不同，這樣就會使得有一半軌跡大于一個圓，即滯后轉(zhuǎn)向。這樣產(chǎn)生的嚴重后果是小車行走的每個“8”的軸線均不相同，即小車偏離預期軌跡，雖能完成“8”字軌跡的行走，但無法完成避障功能。而且當小車運動場地較小時，例如比賽時的乒乓球桌面，可能會導致小車走出場地，不夠小心的話可能會摔壞小車，所以要盡力避免這樣的情況出現(xiàn)。</p><p>　　綜上可得，在小車調(diào)試過程中，一定要盡量找到最佳的連桿長度，這樣

99、才能夠最佳的實現(xiàn)小車的性能。</p><p><b>　　6.2能耗規(guī)律分析</b></p><p>　　為了簡化分析，先不考慮小車內(nèi)部的能耗機理。設小車內(nèi)部的能耗系數(shù)為，即小車能量的傳遞效率為。小車輪與地面的摩阻系數(shù)為，理想情況下認為重塊的重力勢能都用在小車克服阻力前進上。則有</p><p>　　式中 ──為第i個輪子對地面的壓力<

100、/p><p>　　──為第i個輪子的半徑</p><p>　　──為第i個輪子行走的距離</p><p><b>　　──為小車總質(zhì)量</b></p><p>　　為了更全面的理解小車的各個參數(shù)變化對小車前進距離的變化下面分別從1.輪子與地面的滾動摩阻系數(shù)、2.輪子的半徑、3.小車的重量、4.小車能量轉(zhuǎn)換效率。四方面考慮。&

101、lt;/p><p>　　由文獻[10]知道一般材料的滾動摩阻系數(shù)為0.1-0.8間。圖3-1-1為當車輪半徑分別為（222mm，70mm）摩阻系數(shù)分別為0.3，0.4，0.5.....mm時小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標圖。</p><p>　　由圖3-1-1可知滾動摩阻系數(shù)對小車的運動影響非常顯著，因此在設計小車時也特別注意考慮輪子的材料，輪子的剛度盡可能大，與地面的摩阻系數(shù)盡可能小

102、。</p><p>　　同時可看到小車為輪子提供能量的效率提高一倍小車前進的距離也提高一倍。因此應盡可能減少小車內(nèi)部的摩擦損耗，簡化機構(gòu)，充分潤滑。</p><p>　　圖3-1-2為當摩阻系數(shù)為0.5mm，車輪半徑依次增加10mm時的小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標圖。</p><p><b>　　圖6.2</b></p>

103、<p><b>　　圖6.2.1</b></p><p><b>　　圖6.2.2</b></p><p>　　由圖5.2.2可知當小車的半徑每增加1cm小車便可多前進1m到2m。因此在設計時應考慮盡可能增大輪子的半徑。</p><p><b>　　圖6.2.3</b></p>

104、<p><b>　　6.3運動學分析</b></p><p><b>　　涉及的物理量：</b></p><p><b>　　──驅(qū)動輪半徑</b></p><p><b>　　──齒輪傳動比</b></p><p>　　──驅(qū)動輪A與轉(zhuǎn)向輪

105、橫向偏距</p><p>　　──驅(qū)動輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距</p><p>　　──驅(qū)動軸（軸2）與轉(zhuǎn)向輪中心距離</p><p>　　──曲柄軸（軸1）與轉(zhuǎn)向輪中心距離</p><p><b>　　──曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑</b></p><p><b>　　──搖桿長</b>&

106、lt;/p><p><b>　　──連桿長</b></p><p><b>　　──繞線軸的半徑</b></p><p><b>　　圖6.3</b></p><p><b>　　a、驅(qū)動：</b></p><p>　　當重物下降dh時

107、，驅(qū)動軸（軸2）轉(zhuǎn)過的角度為d，</p><p>　　則有 </p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p>　　則曲柄軸（軸1）轉(zhuǎn)過的角度</p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p>　　小車移動的

108、距離為（以A輪為參考）</p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p><b>　　b、轉(zhuǎn)向：</b></p><p>　　當轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動軸間的夾角為時，曲柄轉(zhuǎn)過的角度為</p><p><b>　　則與滿足以下關：</b></p><p&g

109、t;<b>　　文獻[1]</b></p><p>　　解上述方程可得與的函數(shù)關系式</p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p><b>　　c、小車行走軌跡</b></p><p>　　只有A輪為驅(qū)動輪，當轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過角度時，</p><

110、p>　　則小車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為</p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p>　　小車行走ds過程中，小車整體轉(zhuǎn)過的角度</p><p><b>　　文獻[1]</b></p><p>　　當小車轉(zhuǎn)過的角度為時，有</p><p>　　d、小車其他輪的

111、軌跡</p><p>　　以輪A為參考，則在小車的運動坐標系中，B的坐標、C的坐標</p><p><b>　　在地面坐標系中，有</b></p><p><b>　　整理上述表達式有：</b></p><p>　　求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過設定合理的參數(shù)的到了小車運動軌跡如圖&

112、lt;/p><p><b>　　圖6.3.1</b></p><p><b>　　6.4動力學分析</b></p><p><b>　　a、驅(qū)動</b></p><p>　　重物以加速度向下加速運動，繩子拉力為，有</p><p><b>　　文獻

113、[11]</b></p><p><b>　　產(chǎn)生的扭矩</b></p><p><b>　　文獻[11]</b></p><p>　　式中 ──考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設置的系數(shù)。</p><p>　　驅(qū)動輪受到的力矩，曲柄輪受到的扭矩，為驅(qū)動輪A受到的壓力，為驅(qū)動輪A提供的動力，有&

114、lt;/p><p><b>　　文獻[11]</b></p><p>　　式中 ──考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設置的系數(shù)</p><p><b>　　文獻[11]</b></p><p><b>　　b、轉(zhuǎn)向</b></p><p>　　假設小車在轉(zhuǎn)向過程中轉(zhuǎn)

115、向輪受到的阻力矩恒為，其大小可由赫茲公式求得</p><p><b>　　文獻[9]</b></p><p><b>　　由于b比較小，故</b></p><p><b>　　對于連桿的拉力，有</b></p><p>　　c、小車行走受力分析</p><p

116、>　　設小車慣量為，質(zhì)心在則此時對于旋轉(zhuǎn)中心的慣量為</p><p>　　文獻[11] </p><p><b>　　小車的加速度為：</b></p><p><b>　　整理上述表達式得：</b></p><p>　　第七章 典型零件的設計及強度校核</p>&

117、lt;p>　　7.1 主動齒輪的設計</p><p><b>　　圖7.1</b></p><p>　　7.2 主動齒輪的強度校核</p><p>　　7.2.1齒輪的設計計算</p><p>　　1. 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）按傳動方案，選用直齒

118、圓柱齒輪</p><p><b>　?。?）選用7級精度</b></p><p>　　（3）材料選擇。由參考文獻[9]表10—1選擇大齒輪材料為LD6061鋁合金，硬度為280HBS，小齒輪材料為黃銅，硬度為280HBS</p><p>　?。?）選大齒輪齒數(shù)z1=120，小齒輪的齒數(shù)為z2=30</p><p>　　2

119、． 按齒面強度設計</p><p>　　(1) 確定各式計算數(shù)字</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)。</b></p><p>　　計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　由參考文獻[10]查得，大齒輪做懸臂布置，選取齒寬系數(shù)。</p>

120、;<p>　　由參考文獻[10]查得，鋁合金的彈性影響系數(shù)</p><p>　　由參考文獻[10]查得，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限；大齒輪的接觸疲勞極限。</p><p><b>　　計算應力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　6） 由參考文獻[10]查得，接觸疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　

121、7） 計算接觸疲勞需用應力</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 </p><p><b>　?。?）計算</b></p><p>　　1）試算大齒輪分度圓直徑d1t，代入中較小的值。</p><p><b>　　2）計算圓周速度v</b></p><p>&