创新设计无碳小车最终版.doc

机械综合创新设计 任 务 说 明 书 班级：_潇湘09级机设005班_ 组员：_李楚0953010514______ _甘诗阳0953010515____ _毛俊0953010519______ ______________________ 指导老师：______胡华荣______ 目 录 1 设计任务…………………………………………………………………3 1.1无碳小车整体动力学分析报告 ………………………………………3 1.2无碳小车各构件材料力学性能分析报告……………………………3 1.3无碳小车典型零件材料组织分析 ……………………………………3 2 设计过程…………………………………………………………………3 2.1 机构设计…………………………………………………………………3 2.2 机构简图分析 …………………………………………………………4 2.2.1主要机构组成……………………………………………………………4 2.2.2原理………………………………………………………………………5 2.2.3自由度分析………………………………………………………………5 2.3 无碳小车机构立体图及其结构分析………………………………6 2.3.1整车的装配图……………………………………………………………6 2.3.2原动机构…………………………………………………………………7 2.3.3车架………………………………………………………………………8 2.3.4传动机构…………………………………………………………………9 2.3.5转向机构…………………………………………………………………10 2.3.6微调机构…………………………………………………………………11 2.3.7行走机构…………………………………………………………………11 2.4 参数分析模型 …………………………………………………………12 2.4.1 动力学分析模型…………………………………………………………12 2.4.2运动学分析模型…………………………………………………………13 2.4.3急回运动特性、传动角、死点分析……………………………………14 2.4.4灵敏度分析模型…………………………………………………………16 2.4.5参数确定…………………………………………………………………16 2.5零部件设计………………………………………………………………16 3设计结果与总结 ……………………………………………………17 4参考资料…………………………………………………………………18 附表……………………………………………………………………………19 1 设计任务 1.1无碳小车整体动力学分析报告 含无碳小车各机构运动学分析（运动轨迹计算、机构各构件长度尺寸确定等） 无碳小车动力学分析，各运动副摩擦分析、各构件受力分析。 要求Matlab编程计算 1.2无碳小车各构件材料力学性能分析报告 含各构件强度分析、刚度分析 基于结构安全的无碳小车各构件结构优化方案。 要求Matlab编程计算（附源代码） 1.3无碳小车典型零件材料组织分析 取无碳小车中典型金属材料进行材料组织分析，给出3种以上材料试样制作方法、组织照片等。 2 设计过程 2.1 机构设计 行进动作分解 行进动作分解 发条小车 提供动力 动力传输 导轮转向 行走的路线 发条释放的弹性势能提供动力 齿轮机构带动 连杆机构往复运动 前轮按需求有规律地走S型 按照类正弦函数的路线行走 小车主要由四个机构组成：发条动力机构、齿轮传动机构、曲柄连杆机构、连杆前轮转向机构。 、转向机构。 动力传输 2.2 机构简图分析： 1432EDCBA 1 4 3 2 E D C B A 2.2.1主要机构组成 机构由曲柄1和连杆2、滑块C组成的曲柄连杆机构（一下简称R）、连杆3和连杆4组成，共5个活动构件。 2.2.2原理 传动齿轮A在发条带动下作顺时针旋转运动，一方面通过车轴带动驱动后轮前进，另一方面通过曲柄连杆机构带动转向“连杆4”，从而带动小车有规律地左右摇摆，实现小车前进过程中自动转弯的效果。 2.2.3自由度分析 a)自由度分析的必要性： 通过自由度分析可以知道机构的运动受到了多少约束，这样在画简图的时候，就可以知道机构的运动方式了。约束不足或约束多了，机构都不能提供正常的运动。例如死机构等，所以对设计进行自由度的分析是作为制造的前条件。 b)自由度计算： 总共有5个活动构件：曲柄连杆机构R（曲柄1、连杆2、滑块C）、杆3、杆4。 有7个低副 ：机构中ABCDE为转动副。构件CD为移动副。 有0个高副 所以，自由度F=3*5-（2*7+0）=1 我们的势