无碳小车结构设计报告第六组.doc

2013全国大学生工程训练综合能力竞赛 结构设计报告 总页 第页 编号： 产品名称 驱动轮 生产纲领 件/年 零件名称 生产批量 件/月 一、设计概述 作品取名: 作品创意： 1.运用齿轮齿条配合机构实现转向功能。 2转向轮上齿轮的齿数的条件可以调节小车的转向轮的最大偏转角度。 3.驱动轮采用差速结构，保证转向时小车不侧翻。 4.使用锥形绕线轮，实现小车的匀速运动。 5优化各零件布局，降低小车重心。 6.三根立杆防止小车运行中重块摆动 二、设计思路和方案 1.基本结构 A.小车以木板做的底板为主体，上面安装轴承座以支承驱动轴、吊挂重物的立杆等，小车的转向轮架也要通过轴承固定在底板上。 B.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驱动轴，驱使小车向前运动。 C.驱动轴通过一级齿轮传动将能量传到偏心轮轴，带动偏心轮转动。 D.偏心轮通过齿条和齿轮传动，带动齿轮转动，控制小车转向。 E.小车的转向通过齿轮齿条配合。 2.相关计算 A.用y=0.3sinπx近似拟合小车运动轨迹 ，可积分得当小车位移为2m时小车所走路程为2.42m，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=2.42/4π=192mm。 B.驱动轮摩擦系数为0.03，小车质量为2.0kg，总能量为5J，则小车理论路程为s=5/(0.03*2.0*9.8)=8.5m，则小车理论位移为S=8.5*（2s/2.42)=7.1m。 C.转向轮的最大转角为45度，转向轴上的齿轮的齿数为72.所以，转向过程中转向轴上齿轮转过的齿数为360/72*2*（45/360）=16 转向轴上齿轮直径为40mm，和齿轮配合的齿条接触长度为20*2π*1/2=31.4mm，所以偏心轮的偏心距为d=31.4/2=15.7mm 部分零件图 驱 动 轮 驱 动 轴 底 板 （零件名称） （材料） 重量 比例 2013全国大学生工程训练综合能力竞赛-设计图 - 2 - 装 订 线 学校名称：湖北文理学院