无碳小车驱动转向机构设计(附件)
摘 要 本次课题根据能量守恒的理念，将重物的重力势能转化为小车运动所需的其他能量，并且能自动的避让障碍。通过质量为1 kg的重块垂直下落做4J的功。在小车设计过程里面，原动机构采用了锥形轴、传动机构采用齿轮、转向机构采用曲柄连杆机构+不完全齿轮机构、行走机构采用单轮驱动实现差。为了使小车结构设计过程系统化，在无碳小车方案设计过程中根据无碳小车的设计要求，部件主要分成了五大机构系统，来构成一辆完整的无碳小车。
目 录
第一章 概述.....................................................1
1.1课题研究的背景及意义..........................................1
1.2设计的难点....................................................1
1.3课题设计任务..................................................2
1.3.1小车功能设计要求..........................................2
1.3.2小车整体设计要求..........................................2
1.4小车设计方法..................................................2
第二章 小车整体设计............................................4
2.1车架..........................................................4
2.2驱动机构......................................................4
2.3传动机构......................................................5
2.4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
行走机构......................................................6
2.5整车方案......................................................7
2.6运动原理......................................................7
第三章 小车转向及微调机构设计................................8
3.1转向机构......................................................8
3.2微调机构......................................................9
第四章 技术设计................................................10
4.1主要尺寸设计及计算............................................10
4.2小车行走轨迹分析..............................................12
4.3整体装配效果..................................................14
结束语............................................................15
致谢...............................................................16
参考文献..........................................................17
概述
1.1课题研究的背景及意义
随着现代社会的日益迅速发展，人类面临的严重能源匮乏问题越来越明显，并且由于期初的滥用资源，对我们地球母亲造成的伤害也是非常严重，雾霾，PM2.5等等的环境也受到了重视。随着科技的进步，越来越多的低碳甚至无碳的产品应运而生，诸如光伏产业，纯电动车，以及国家政策对新能源的扶持等，都体现出人们对环境问题的高度关注。
此次课题以自主创新为宗旨，本着对“无碳”理念的追求，设计小车。在满足课题的要求下充分考虑了其实用性以及简化生产工艺等问题。为大学生能否将创新设计与实际制造相结合力提供一个良好的平台，并且在整个过程中切实感受团队协作的重要性。让越来越多的人对机械领域充满憧憬，富有创造力。
1.2设计的难点
目前就“无碳”小车这一课题的方案设计，绝大部分采用的是后驱前转向的方式。此种方案无疑能够有效的驱动小车完成要求轨迹路线，但在对后轮的设计任务上，需解决小车转弯时产生轮速差这一问题，避免打滑影响行驶轨迹。而究其原理来讲主要有差速驱动以及单轮驱动这两种方式。
差速驱动，汽车在转弯时存在轮速差的现象，通过安装差速器可以有效的解决。同样的装置亦可以应用在本次课题所设计的小车之上，但其成本太高，暂且不予考虑。转弯时两轮行进速度不同，设想速度较大的一方可带动速度小的一方，而在每次转弯时完成一次变更，小车后轮在行驶过程中没有严格意义上的主从之分。实现这一功能只要在车轮上安装单向轴承便可。同样受成本因素影响，高精度的单向轴承价格不菲，廉价轴承又存在侧向间隙，每一次变更车轮主次，都会造成实际运动轨迹的偏差，是小车无法满足要求。
驱动轴只会驱动单轮，即将连接两后轮的驱动轴一分为二，以单侧轮子作为驱动轮，在小车行驶过程中另一侧轮子随动。从轮子滚动时与地面之间受力不同的原理出发，使得两侧车轮能独立转动。通过这种方案，其行进速度虽然不如装配差速器稳定，但效率较高，同时也避免了单向轴承的误差间隙。
在完成了后轮驱动方案的选择之后，设计中另一个关键部分的设计——转向机构也是此次课题需要深入研究的对象，其在整车功能的实现中直接决定了轨迹的生成与否。拿一个简单的例子来讲，假设小车在一定的初速度下行驶，转弯时其轨迹的曲率半径会出现一定程度的变化，倘若小车没有良好的方向控制装置，便不能匀速平稳的行驶，更严重的甚至会发生打滑或倾倒。简单的来说，能不能跑看驱动，跑的好不好看转向。课题设计中这两点无疑是重点亦是难点。
1.3课题设计任务
1.3.1小车功能设计要求
a) b)
图11无碳小车功能简图
小车在能量转换时，能按照特定方向跟限定区间内完成预期的轨迹路线。具体要求如下：
目 录
第一章 概述.....................................................1
1.1课题研究的背景及意义..........................................1
1.2设计的难点....................................................1
1.3课题设计任务..................................................2
1.3.1小车功能设计要求..........................................2
1.3.2小车整体设计要求..........................................2
1.4小车设计方法..................................................2
第二章 小车整体设计............................................4
2.1车架..........................................................4
2.2驱动机构......................................................4
2.3传动机构......................................................5
2.4
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
行走机构......................................................6
2.5整车方案......................................................7
2.6运动原理......................................................7
第三章 小车转向及微调机构设计................................8
3.1转向机构......................................................8
3.2微调机构......................................................9
第四章 技术设计................................................10
4.1主要尺寸设计及计算............................................10
4.2小车行走轨迹分析..............................................12
4.3整体装配效果..................................................14
结束语............................................................15
致谢...............................................................16
参考文献..........................................................17
概述
1.1课题研究的背景及意义
随着现代社会的日益迅速发展，人类面临的严重能源匮乏问题越来越明显，并且由于期初的滥用资源，对我们地球母亲造成的伤害也是非常严重，雾霾，PM2.5等等的环境也受到了重视。随着科技的进步，越来越多的低碳甚至无碳的产品应运而生，诸如光伏产业，纯电动车，以及国家政策对新能源的扶持等，都体现出人们对环境问题的高度关注。
此次课题以自主创新为宗旨，本着对“无碳”理念的追求，设计小车。在满足课题的要求下充分考虑了其实用性以及简化生产工艺等问题。为大学生能否将创新设计与实际制造相结合力提供一个良好的平台，并且在整个过程中切实感受团队协作的重要性。让越来越多的人对机械领域充满憧憬，富有创造力。
1.2设计的难点
目前就“无碳”小车这一课题的方案设计，绝大部分采用的是后驱前转向的方式。此种方案无疑能够有效的驱动小车完成要求轨迹路线，但在对后轮的设计任务上，需解决小车转弯时产生轮速差这一问题，避免打滑影响行驶轨迹。而究其原理来讲主要有差速驱动以及单轮驱动这两种方式。
差速驱动，汽车在转弯时存在轮速差的现象，通过安装差速器可以有效的解决。同样的装置亦可以应用在本次课题所设计的小车之上，但其成本太高，暂且不予考虑。转弯时两轮行进速度不同，设想速度较大的一方可带动速度小的一方，而在每次转弯时完成一次变更，小车后轮在行驶过程中没有严格意义上的主从之分。实现这一功能只要在车轮上安装单向轴承便可。同样受成本因素影响，高精度的单向轴承价格不菲，廉价轴承又存在侧向间隙，每一次变更车轮主次，都会造成实际运动轨迹的偏差，是小车无法满足要求。
驱动轴只会驱动单轮，即将连接两后轮的驱动轴一分为二，以单侧轮子作为驱动轮，在小车行驶过程中另一侧轮子随动。从轮子滚动时与地面之间受力不同的原理出发，使得两侧车轮能独立转动。通过这种方案，其行进速度虽然不如装配差速器稳定，但效率较高，同时也避免了单向轴承的误差间隙。
在完成了后轮驱动方案的选择之后，设计中另一个关键部分的设计——转向机构也是此次课题需要深入研究的对象，其在整车功能的实现中直接决定了轨迹的生成与否。拿一个简单的例子来讲，假设小车在一定的初速度下行驶，转弯时其轨迹的曲率半径会出现一定程度的变化，倘若小车没有良好的方向控制装置，便不能匀速平稳的行驶，更严重的甚至会发生打滑或倾倒。简单的来说，能不能跑看驱动，跑的好不好看转向。课题设计中这两点无疑是重点亦是难点。
1.3课题设计任务
1.3.1小车功能设计要求
a) b)
图11无碳小车功能简图
小车在能量转换时，能按照特定方向跟限定区间内完成预期的轨迹路线。具体要求如下：
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1429.html
