自动引导小车(AGV)的结构设计

自动引导小车(AGV)的结构设计
自动引导小车(AGV)的结构设计

摘要

AGV即自动引导小车,它集声、光、电、计算机技术于一体,综合了当今科技领域先进的理论和应用技术。广泛应用在柔性制造系统和自动化工厂中,具有运输效率高、节能、工作可靠、能实现柔性运输等许多优点,极大的提高生产自动化程度和生产效率。

本文在分析研究国内外AGV现状与发展的基础上,设计了两后轮独立驱动的自动引导小车,其主要工作内容包括:小车机械传动设计、直流伺服电机的选择、AT89C51单片机控制系统硬件电路、运动学分析、控制系统软件设计及圆弧插补程序。所设计的小车能够实现自主运行、运动轨迹(圆弧、直线)的控制等功能,达到了沿着设定的路线行驶。

关键词自动引导小车单片机控制设计 PWM技术

Abstract

The AGV namely Automatic Guided Vehicle, it collect sound, the light, the electricity, the computer technology in a body, and synthesizes the technical domain advanced theory and the application technology. It widespread applied in the flexible manufacturing system and the factory automation, and has the merits of high transportation efficiency, the energy conservation, the work reliable, the flexible transportation. It enormously enhanced production automaticity and production efficiency.

Based on the analysis of the domestic and foreign AGV present situation and its development foundation, AGV with two wheel independent drive is designed. The content of the paper includes: design of mechanical structure and drive of the car, the choice of direct current servo motor, the hardware electric circuit of AT89C51 control system, the kinematic analysis, the software design of control system and the procedure of interpolation the circular arc. The designed car can realize the functions of independent movement, the path (circular arc, straight line) control and so on, and has achieved to travel along the hypothesis route.

Keywords Automatic Guided Vehicle Singlechip computer control of design PWM Technique

目录

1绪论 (1)

1.1AGV自动引导小车简介 (1)

1.2自动引导小车的分类 (1)

1.3国内外研究现状及发展趋势 (1)

2机械部分设计 (3)

2.1设计任务 (3)

2.2确定机械传动方案 (3)

2.3直流伺服电动机的选择 (4)

2.4联轴器的设计 (7)

2.5蜗杆传动设计 (7)

2.6轴的设计 (10)

2.7滚动轴承选择计算 (18)

3控制系统的设计 (22)

3.1控制系统总体方案 (22)

3.2鉴向 (23)

3.3计数的扩展 (24)

3.4中断的扩展 (25)

3.5数摸转换器的选择 (27)

3.6电机驱动芯片选择 (29)

3.7运动学分析 (33)

3.8控制软件的设计 (34)

结束语 (42)

致谢 (43)

参考文献 (44)

1 绪论

1.1 AGV自动引导小车简介

AGV(Automatic Guided Vehicle),即自动引导车,是一种物料搬运设备,是能在某位置自动进行货物的装载,自动行走到另一位置,自动完成货物的卸载的全自动运输装置。AGV是以电池为动力源的一种自动操纵的工业车辆。装卸搬运是物流的功能要素之一,在物流系统中发生的频率很高,占据物流费用的重要部分。因此,运输工具得到了很大的发展,其中AGV的使用场合最广泛,发展十分迅速。

1.2 自动引导小车的分类

自动引导小车分为有轨和无轨两种。

所谓有轨是指有地面或空间的机械式导向轨道。地面有轨小车结构牢固,承载力大,造价低廉,技术成熟,可靠性好,定位精度高。地面有轨小车多采用直线或环线双向运行,广泛应用于中小规模的箱体类工件FMS中。高架有轨小车(空间导轨)相对于地面有轨小车,车间利用率高,结构紧凑,速度高,有利于把人和输送装置的活动范围分开,安全性好,但承载力小。高架有轨小车较多地用于回转体工件或刀具的输送,以及有人工介入的工件安装和产品装配的输送系统中。有轨小车由于需要机械式导轨,其系统的变更性、扩展性和灵活性不够理想。

无轨小车是一种利用微机控制的,能按照一定的程序自动沿规定的引导路径行驶,并具有停车选择装置、安全保护装置以及各种移载装置的输送小车。无轨小车按照引导方式和控制方法的分为有径引导方式和无径引导自主导向方式。有径引导是指在地面上铺设导线、磁带或反光带制定小车的路径,小车通过电磁信号或光信号检测出自己的所在位置,通过自动修正而保证沿指定路径行驶。无径引导自主导向方式中,地图导向方式是在无轨小车的计算机中预存距离表(地图),通过与测距法所得的方位信息比较,小车自动算出从某一参考点出发到目的点的行驶方向。这种引导方式非常灵活,但精度低。

1.3 国内外研究现状及发展趋势

AGV是伴随着柔性加工系统、柔性装配系统、计算机集成制造系统、自动化立体仓库而产生并发展起来的。日本人认为1981年是柔性加工系统元年,这样计算AGV 大规模应用的历史也只有15至20年。但是,其发展速度是非常快的。1981年美国通

用公司开始使用AGV,1985年AGV保有量500台,1987年AGV保有量3000台。资料表明欧洲40%的AGV用于汽车工业,日本15%的AGV用于汽车工业,也就是说AGV在其他行业也有广泛的应用[1]。

目前国内总体看AGV的应用刚刚开始,相当于国外80年代初的水平。但从应用的行业分析,分布面非常广阔,有汽车工业、飞机制造业、家用电器行业、烟草行业、机械加工、仓库、邮电部门等[1]。这说明AGV有一个潜在的广阔市场。

AGV从技术的发展看,主要是从国家线路向可调整线路;从简单车载单元控制向复杂系统计算机控制;从原始的段点定期通讯到先进的实时通讯等方向发展;从落后的现场控制到先进的远程图形监控;从领域的发展看,主要是从较为集中的机械制造、加工、装配生产线向广泛的各行业自动化生产、物料搬运、物品仓储、商品配送等行业发展。

2 机械部分设计

2.1 设计任务

设计一台自动引导小车AGV,可以在水平面上按照预先设定的轨迹行驶。本设计

采用AT89C51单片机作为控制系统来控制小车的行驶,从而实现小车的左、右转弯、

直走、倒退、停止功能。

其设计参数如下:应达到的技术要求如下:

自动引导小车的长度:500mm 1.负载≤35 KG

自动引导小车的宽度:300mm 2.小车转弯半径≥71 CM

自动引导小车的行驶速度:100mm/s 3.小车最大速度≤10 m/s 2.2 确定机械传动方案

方案一:采用三轮布置结构。直流伺服电动机经过减速器和差速器,通过两半轴

将动力传递到两后轮。自动引导小车的转向由转向机构驱动前面的一个万向轮转向。

传动系统如图2.1所示。

图2.1 传动方案一

方案二:采用四轮布置结构。自动引导小车采用两后轮独立驱动差速转向,两前

轮为万向轮的四轮结构形式。直流伺服电动机经过减速器后直接驱动后轮,当两轮运

动速度不同时,就可以实现差速转向。传动系统如图2.2所示。

图2.2 传动方案二

四轮结构与三轮结构相比较有较大的负载能力和较好的平稳性。方案一有差速器和转向机构,故机械传动误差大。方案二采用两套蜗轮-蜗杆减速器及直流伺服电动机,成本相对于方案一较高,但它的传动误差小,并且转向灵活。因此,采用方案二作为本课题的设计方案。

2.3 直流伺服电动机的选择

伺服电动机的主要参数是功率(KW)。但是,选择伺服电动机并不按功率,而是更根据下列三个指标选择。

运动参数:AGV 行走的速度为100mm/s ,则车轮的转速为 22.75r/min 140

3.14610001000≈??==πd v n (2.1) 电机的转速 选择蜗轮-蜗杆的减速比i=62

n 1410.5r/mi 22.7562电=?==in n (2.2)

自动引导小车的受力分析如图2.3所示:

2.3 车轮受力简图

小车车架自重为P

134N 9.80.0320.30.5102.853≈?????==ρabhg p (2.3) 小车的载荷为G 343N 9.835=?==mg G (2.4) 取坐标系OXYZ 如图2.3所示,列出平衡方程

由于两前轮及两后轮关于Y 轴对称,则 A B F F =,C D F F =

0z F =∑, 220A C F F P G +--= (2.5) 0x M =∑, 0.0750.1720.30C G P F --+??= (2.6)

解得 157.66N ==B A F F 80.84N ==D C F F

两驱动后轮的受力情况如图2.4所示:

滚动摩阻力偶矩f M 的大小介于零与最大值之间,即

max 0M M f ≤≤ (2.7)

m N 946.066.157006.0max ?=?==N F M δ (2.8)

其中δ滚动摩阻系数,查表5-2[2],δ=2~10,取δ=6mm

牵引力F 为 N 5.1307

.0946.02

max ===d M F (2.9)

图2.4 后轮受力 图2.5 前轮受力

摩擦系数 μ 牵引力 F N 重物的重力 W N

滚子直径 D mm 传递效率 ? 传动装置减速比 1/G

(1) 求换算到电机轴上的负荷力矩(L T )

m N 587.01000

8.962121407.066.157015.05.131000

8.912)

(?=????+=???+=G D W F T L ημ (2.10) 取η=0.7, W =157.66N , μ=0.15

(2) 求换算到电机轴上的负荷惯性(L J )

()2

121342L Z J J J J J Z ??=+++ ??? (2.11)

22

m Kg 000036189.00000604.0000131.0004766.0(6210000349.0?=++??

? ??+= 其中 1J 为车轮的转动惯量;2J 为蜗杆的转动惯量;

3J 为蜗轮的转动惯量;4J 为蜗轮轴的转动惯量。

(3) 电机的选定

根据额定转矩和惯量匹配条件,选择直流伺服电动机。

电机型号及参数:MA XON F2260 ?60mm 石墨电刷 80W J M = 1290gcm 2

匹配条件为[3] 2max gcm 89.361==L L J J max 0.251L M J J <

< (2.12) 即 361.890.251<<1290

?0.250.28051<< 惯量J 2gcm 89.165189.3611290=+=+=L M J J J

(2.13) 其中M J 为伺服电动机转子惯量 故电机满足要求。

(4)快移时的加速性能

最大空载加速转矩发生在自动引导小车携带工件,从静止以阶跃指令加速到伺服电机最高转速max n 时。这个最大空载加速转矩就是伺服电动机的最大输出转矩max T 。 m N 91.0076.060400014.3289.1651602max max ?=????===a t n J J T πθ

(2.14) 加速时间

S 076.0019.044=?==M a T T (2.15)

其中,机械时间常数ms 19=M T

2.4 联轴器的设计

由于电动机轴直径为Φ8mm ,并且输出轴削平了一部分与蜗杆轴联接部分轴径为Ф12mm ,故其结构设计如图2.6所示。

图2.6 联轴器机构图 联轴器采用安全联轴器,销钉直径d 可按剪切强度计算,即[4]

d =(2.16) 销钉材料选用45钢。查表5-2[5] 优质碳素结构钢(GB 699-88) 45

调质≤200mm b σ=637MPa s σ=353MPa s δ=17% Ψ=35% 2x 0.39MJ/M α=

硬度217~255HBS

销钉的许用切应力为

[]477.75MPa 6370.750.8)~(0.7=?==b στ (2.17) 过载限制系数k 值 查表14-4[4] 取k =1.6

m N 587.0?=T mm 646.075

.47711214.35876.18≈?????=d 选用d =5mm 满足剪切强度要求。

2.5 蜗杆传动设计

《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分?答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

爬楼车毕业设计说明书

前言 近年来随着计算机技术蓬勃发展,计算和数据传送速度大幅度提高。以此硬件为基础,许多智能算法得以在短时间内实现,智能机器人正变得越来越聪明。随着现实生活中对机器人技术应用的发展,使得机器人成为战胜自然和虚拟障碍的必需品。在很多危险场所,如战场、核生化灾害地、恐怖爆炸地等需要愈来愈多的移动机器人搭载机械手等设备代替人去执行任务。众所周知机器人自主爬楼梯是移动机器人完成危险环境探查、侦察、救灾等任务需要具备的基本智能行为之一。 目前,主要有腿式、履带式、轮式爬楼车移动机器人,腿式的如四足和六足机器人,尽管这些机器人能够爬楼梯和穿越障碍,但由于腿部的运动,它们不能在平坦的表面上平滑运动;履带式移动机器人以其强大的地形适应性而倍受青睐,其所受的摩擦力均匀分布在履带上,而轮式小车的摩擦力只是集中在轮胎与地面的接触面上,就抓地力而言它们是一样的,但在小车转弯或者爬坡时,履带式小车所受的摩擦力分布不会像轮式小车那样发生剧变,所以就表现出更好的操控性,但是转弯时,履带的磨损、履带开模难度大等都成为其应用的瓶颈;轮式移动机器人克服了履带式的这些缺点,在满足一定地形适应性的前提下,可以充分发挥移动机器人移动灵活、控制简单等优点。一般来说,轮式移动机器人对地形的适应性大小与轮子的数量成正比,但随着轮子数量的增加,又带来了机器人体积庞大、重量重等缺点。爬楼轮式行驶系统均采用各轮独立驱动,自主工作的方式,同时各轮均采用弹性悬挂方式,故工作起来方便灵巧,同心性和转向性均较好。刚性轮具有较高的机械可靠性,较好的转向性和环境适应性,但其行驶稳定性和耐磨损性均较差。充气轮虽然具有较好的行驶稳定性和越障能力,但其环境适应能力差,故不能应用到爬楼车中。金属弹性轮的爬坡性能、耐磨损性、环境适应性以及机械可靠性、越障能力均较好,但其转向性能较差。椭圆轮、半球轮和无毂轮的爬坡和越障性能及耐磨损性能均较好,但其行驶稳定性较差,机械可靠性最低。综合各方面的优缺点,轮式机器人是比较合理的。 该爬楼车辆包括:传动系统、行驶系统和转向系统三大系统。本课题着重进行行驶

爬楼梯小车设计原理

爬楼梯小车设计原理 一、设计原理 本文利用齿轮齿条原理设计了一款可爬楼梯的机器小车。 摘要: 运用齿轮齿条原理设计了一款可爬楼梯的小车, 同时以Pro /E 为设计平台建立了小车的参数化模型, 提高了爬楼梯小车的设计效率, 验证设计的合理性。 爬楼梯小车分为两个组成部分:控制部分和车体部分。 控制部分主要功能就是控制车体各部分的电机运动,包括前后两齿轮的正反转,以及前后轮的正反转。 车体部分重要部分就是爬升机构,爬升机构采用两组齿轮齿条机构,各分部在前后两处。具体爬楼原理为: 当刚开始上台阶时, 前齿轮正转, 使得前齿轮连同前轮抬升, 等前轮上升到一个台阶高度时, 后轮转动, 将前轮放在上一个台阶上; 然后后轮停止转动, 前齿轮反转,后齿轮正转,使得车身中部得以抬升, 此时前后两轮同时向前运动使得小车中部也落到上一个台阶,然后反转后齿轮,抬升后轮与前轮一平,继续前进小车。这样小车就顺利地上了一个台阶。这样一直循环, 就可以使小车顺利爬完楼梯。 与其它可以上楼梯的车子相比有以下优点: (1)设计原理直观; (2)小车结构简单, 容易制造; (3)可爬变高度的楼梯。 (4)整个爬升过程能保持车身安全平稳运动。

(5)依照上升原理,同样可以进行下台阶运动。 二、三维实体模型的建立和装配 2.1 实体模型的建立 实体建模是产品设计和仿真的基础, 模型建立的好坏直接影响到后面仿真和运动分析的结果。我们所研究的小车最主要的零部件是其爬升的关键部分齿轮齿条机构, 其他零件还有底盘、轴、车轮等。齿轮的建模是一项繁琐的工作, 参数化的齿轮可以使设计工作成倍地减小, 直齿圆柱齿轮的建模可以分为以下几步 : ( 1) 设置必需的参数, 如模数、齿数、压力角、分度圆直径等。用公式设置它们之间的关系。 ( 2) 使用“草绘”工具创建齿轮的分度圆、基圆、齿底圆和齿顶圆。( 3) 根据渐开线的方程创建齿槽的轮廓曲线。如果选坐标系为圆柱坐标, 则方程可以是: r=db/( 2 *cos( 45* t) ) th eta=tan( 45 *t) *18 0/pi -( 45*t) ( db 为基圆直径) z=0 ( 4) 使用“拉伸”工具创建齿轮的实体轮廓。 ( 5) 使用“拉伸”工具创建轮齿特征。 ( 6) 创建其他特征。 齿条的建模过程与齿轮相似, 建立好的齿轮如图1。

汽车车身结构与设计

第一章:车身概论 1.车身包括:白车身和附件。 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。 2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原

因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。 4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章:车身设计方法

汽车车身结构与设计期末考试试题

一、名词解释 1、车身:供驾驶员操作,以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身:已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计:指从产品构思到确定产品设计指标(性能指标),总布置定型和造型的确定,并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点:H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点:对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸:连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间,以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆:不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时,其眼睛位置的统计分布图形;左右各一,分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面:指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角:汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性:汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性:汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封:车身结构的各连接部分,设计要求对其间的间隙进行密封,而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。

13、动态密封:对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封,称为动态密封。 14、百分位:将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上,再将这一尺寸 段均分成100份,则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——(封闭式的)框架(木头或钢)+木板——(封闭式的)框架(木头或钢)+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后,经过了那几种形状的演变?各有何特点? ①厢型:马车外形的发展②甲虫型:体现空气动力学原理的流线型车身③船型:以人为本,考虑驾乘舒适性④鱼型:集流线型和船型优点于一身⑤楔型:快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些? 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷;②布置舒适,有良好的操纵性和乘 座方便性;③具有良好的车外噪声隔声能力;④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野;⑤材料轻质,减小质量; ⑥外形具有低的空气阻力;⑦结构和装置措施必须保护乘员安全;⑧材料来源 丰富、成本低,易于制造和装配;⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强;⑩材料具有再使用的效果;⑩制造成本低。

无碳小车结构设计报告

2015(第四届)山东省大学生工程训练综合能力竞赛 结构设计报告 总 5 页 第 1 页 产品名称:无碳小车 编号 1.设计概述 设计原则: 整车的重心要低,操作、调整方便灵活;结构尽量简单,传动件数少;质量小,足够的刚度,运动平稳。 2.设计方案 通过对小车的功能分析,小车需要完成重力势能的转换、驱动自身行走、自动避开障碍物。为了方便设计这里根据小车所要完成的功能将小车划分为六个部分进行模块化设计,分别是:车架 、原动机构 、传动机构 、转向机构 、行走机构 和微调机构,下面将详细介绍这六个模块。 2.1车架 车底板因不需承受很大的力,精度要求不是很高,考虑到加工方便、质量轻、成本低等因素,底板选用厚度为6mm 的铝板,尺寸定为143.5mm × 115mm 。小车运行起来按避障要求左右转向,引绳带动重块在重力的作用下将大幅摆动,可以通过降低小车底板距离地面的高度来降低整车的重心,为此将小车底板折弯,满足整车重心降低的需要。 2.2原动机构 原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。小车对此机构主要有以下要求: 驱动力适中,不至于小车拐弯时速度过大倾翻,或重块晃动厉害影响行走。到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小,避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上,如果重块竖直方向的速度较大,重块本身还有较多动能未释放,能量利用率不高。由于不同的场地对轮子的摩擦可能不一样,在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此还需要能根据不同的需要调整其驱动力。 在此结构中应让重块保持一定高度的支架以及重块带动车体的连接部件,考虑到立柱在满足一定强度的基础上需尽可能的轻,我们选用φ6铝棒材料。为了避免小车在行驶过程中,重块晃动过大,极易造成翻车现象, 通过多次的改进最终采用的是四根立柱,既轻便又稳固,达到预期效果。 至于滑轮,由于车体及车轮均采用铝板而不是材质较轻的雅格利板、碳板,车体较重,小车不易起动。定滑轮即稳定又容易改变力的方向,故选用了定滑轮。 2.3传动机构 传动机构的功能是把动力和运动传递到转向机构和驱动轮上。它的优劣直接决定了小车的性能,能量是否充分利用,转向是否精确皆取决于此。我们决定采用齿轮传动,它具有结构紧凑、可靠性好、效率高、传动稳定等特点。由于小车只绕8字走三圈,需提高小车的速度,减少能量的损失。 因此传动机构选择了传动比5:1的一级齿轮传动。在齿轮材质的选择上,综合考虑到齿轮材质轻、价格便宜、规格齐全并能满足小车所需齿轮强度要求,故采用铝制齿轮。 学校 名 称: 参赛项 目: 8子 型赛 道常 规 赛 装 订 线

(汽车行业)汽车车身结构与设计(免费下载)

(汽车行业)汽车车身结构与设计(免费下载)

第壹章:车身概论 1.车身包括:白车身和附件 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件和车门,但不包括车身附属设备及装饰等。 2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点:①除了轮胎和悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫仍能够起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身能够分开装配,然后总装在壹起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到壹定的保护作用。 非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等壹系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而能够提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,能够保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。 第二章:车身设计方法 1.概念设计:包括技术任务书的全部内容和壹个批准的三维模型。概念设计是多部门(包括设计、研究、工艺等部门以及销售部门的市场预测)同时来进行的,此种做法也被称之为“同时工程” 2.工程设计:新车设计,车身设计所需周期最长。国外车身没计系以三维模型为基础,在整车总布置配合下,首先进行1:1内部模型和外部模型的设计和实物制作,和传统做法是相类似的,稍有不同之处在于国内系从小比例的三维模型开始。车身试验(包括强度试验、风洞试验、振动噪声试软和撞车试验等。 第三章:车身总布置设计 1.轿车车身布置:轿车车身的布置在很大程度上受底盘布置形式的限制。 2.地板凸包和传动轴布置:为了保证车身地板凸包的高度最小以及后座凸包上的坐垫有足够的厚度,通常采用在垂直平面内将传动轴布置成U型方案,这样能够降低传动轴的轴线,同时又能保证动力总成的外廓不致减小离地间隙,而且万向节叉轴线之间的夹角也不至于超过允许值。凸包和传动轴之间最小间隙壹般可取10~15mm 3.为了减小地板平面应采取的措施:①减小车架纵梁高度②后桥上面的壹段纵梁做成向上弯的形状③后桥采用双曲面齿轮传动以降低传动轴等。 4.车身内部布置:轿车送客,其车身内部布置应该考虑人的因素,既要保证安全性又要保证舒适性;除某些专用车辆以外,壹般车辆内部均可按成年人的人体尺寸来考虑。 5.车身横截面布置:轿车车身的横截面是由车门和顶盖的外形来形成的,其轮廓尺寸可按驾驶员和乘客位置上的尺寸数据来着手设计。(车身内部主要的轮廓点取决于驾驶员头部和顶盖之间、肩部和玻璃之间、肘部和车门内表面之间的间隙;车身外表面上各点则决定于顶盖的厚度、玻璃下降的轨迹、门锁和玻璃升降的尺寸等)

汽车车身结构与设计

1.什么叫车身结构设计? 以车身造型设计为基础进行车身强度设计和功能设计,以期最终找到合理的车身结构型式的设计过程的统称,其设计质量的优劣关系到车身内外造型能否顺利实现和车身各种功能是否能正常发挥。 2.什么叫白车身,它与车身总成是否相同?一个典型的轿车白车身包括哪些具 体的部件? 白车身是指完成焊接但未涂装之前的车身,不包括车门、引擎盖等运动件。 3.车身的承载类型有哪些?分别说明其优缺点及主要使用在哪些类型车上。 非承载式车身的汽车有一刚性车架,又称底盘大梁架。在非承载式车身中发动机、传动系统的一部分、车身等总成部件都是用悬架装置固定在车架上,车架通过前后悬架装置与车轮联接。非承载式车身比较笨重,质量大,高度高,一般用在货车、客车和越野车上,也有部分高级轿车使用,因为它具有较好的平稳性和安全性。 半承载式车身:介于非承载式车身和承载式车身之间的车身结构。它的车身本体与底架用焊接或螺栓刚性连接,加强了部分车身底架而起到一部分车架的作用。是一种过度型结构,其车架的强度和刚度低于承载式车身,现在已经很少采用。 承载式车身的汽车没有刚性车架,只是加强了车头、侧围、车尾、底板等部位,发动机、前后悬架、传动系统的一部分等总成部件装配在车身上设计要求的位置,车身负载通过悬架装置传给车轮。承载式车身除了其固有的乘载功能外,还要直接承受各种负荷力的作用。承载式车身不论在安全性还是在稳定性方面都有很大的提高,它具有质量小、高度低、装配容易等优点。大部分的轿车和高档商务车都采用了这种车身结构,例如我国生产的一汽奥迪、上海大众、江铃全顺等均是承载车身。 4.画出车身传统设计方法的流程,说明其特点。

重力驱动小车的结构设计及运动仿真分析

毕业设计(论文) 重力驱动小车的结构设计及运动仿真分析 院别控制工程学院 专业名称机械工程及自动化 班级学号3122218 学生姓名孙衍宁 指导教师单泉 2016年6月10日

重力驱动小车的结构设计及运动仿真分析 摘要 本文设计的重力驱动小车利用滑轮组将重物块的重力势能转换为小车的动能使之行走,并通过空间曲柄摇杆机构来控制前轮左右周期性转向,以此来避开障碍物。所设计的传动系统与转向系统结构简单,传动件少,降低了小车的传动损耗,从而让小车行走更远更平稳。 通过MATLAB平台,计算小车的运动轨迹,并得出小车运动轨迹路线图。通过MATLAB/Simulink中的SimMechanics工具箱建立小车转向机构的机构模型,并在SimMechanics环境下对自行小车的转向机构进行了运动学的动态仿真,同时进行了轨迹跟踪控制。 根据各部分结构方案,通过Inventor2015进行三维建模,并制作三维仿真动画,检验小车各运动部分是否有干涉,小车比例是否协调。 在小车的设计过程中,注重有限势能的优化利用、车体结构的合理性、行走的稳定性和协调性等,应用了诸多数学理论进行验证,通过对小车的结构设计、运动仿真分析,提高了提出问题、分析问题、解决问题的能力,并总结出了从中获得的经验和教训,受益良多。 关键词:重力驱动小车,MA TLAB/Simulink运动仿真,Inventor三维设计

Structure design and motion simulation analysis of gravity driven car Author:Sun Y anning Tutor:ShanQuan Abstract In this paper, the gravity drive n car converts the gravitational potential energy of the heavy block to the kinetic energy of the car by pulleys, and controls the direction of the left and right periodic steering by the spatial crank rocker mechanism to avoid obstacles. The design of the transmission system and steering system’s structure should be simple, less transmission parts, and reducing the transmission loss of the car, so as to make the car farther and more stable. Calculating the motion track of the trolley by the MATLAB platform, and the trajectory of the trolley motion is developed. Through the SimMechanics toolbox of MA TLAB / Simulink developed car steering mechanism model, and under the SimMechanics environment for their own car steering mechanism for the dynamic simulation of the kinematics. At the same time, the trajectory tracking control. Utilizing the advantages of the inventor in the design, according to the program of the structure, 3D modeling is developed by inventor.Seeing 3D animation simulation and testing car the moving part whether there is interference, the proportion of the car is harmonious. In the process of vehicle design, paying attention to optimization of finite energy utilization, the rationality of the car body structure, walking the stability,harmony and application of many mathematical theory was verified. Through the analysis of the car structure design and motion simulation, improve the abilities of finding questions, analyzing problems, solving problem. The experiences and lessons are summed up. Key words: Gravity driven car, MATLAB/Simulink motion simulation, Inventor 3D design

S形轨迹无碳小车的结构设计(1)讲课稿

S形轨迹无碳小车的 结构设计(1) “S形轨迹无碳小车的结构设计 摘要:针对第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛题目,设计一辆通过重力驱动的纯机械结构的无碳小车,且小车具有周期性越障功能。通过所学知识,设计并制作该小车,参加比赛。设定不同的参数,借助工程软件MATLAB对小车的轨迹进行仿真计算。通过分析,设计出一辆满足比赛要求的小车。并且通过调试证明,小车能够稳定行驶,具有较高的可靠性。 关键词:无碳小车越障轨迹仿真 0前言 本文针对第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛关于“S”形轨迹的要求,设计并制作了一种将重力势能转换为动能,并且按照“S”形轨迹稳定前行的无碳小车。

小车为三轮结构,前轮为方向轮;后面一轮为驱动轮,一轮为从动轮。小车具有可调节的转向控制机构,以适应700-1300mm间距的不同间距障碍物。 1小车结构设计 本文把小车的机构分为:原动机构、传动机构、转向机构、微调机构与车身。除了轴承、螺栓螺母等标准件可以直接选用外,小车的其余部件均使用 LY102铝合金制作。本文的设计目的是使小车各部分的尺寸协调,满足强度要求、实现不同距离的越障功能。下面是各个机构的设计: 1.1原动机构设计 原动机构是利用重物下落时的重力势能转化为动能,从而驱动小车前进和转向的机构。重物是1kg的标准砝码,重物周围是三根均布的钢管,从而约束重物的自由度,使重物直线下降,减少了能量损失,保证了小车重心的稳定性。重物通过尼龙线绕在小车的绳轮上,在下降的过程中,带动绳轮的转动,实现了能量转换。在实际测试中,证明了该结构简单、能量转化率高、成本低等特点。 1.2传动机构设计 传动部分是原动机构和小车主动轮动力传递的枢纽,本文设计的小车的传动机构由后轮、一级齿轮、及其相关零件组成。由于小车具有转向的功能,为不干扰小车的转向,后轮采用差速连接。小车的右后轮为主动轮,左后轮为从动轮。主动轮与传动机构相连,驱使小车的运动,从轮轮用轴承空套在后轴上,跟随小车的运动。为了适应不同间距越障,同时增大小车行驶的距离,我们采用多组齿轮啮合的方式,将700-1300mm的间距大致分为三组:700~900mm,900~1100mm, 1100~1300mm。分组后可根据不同障碍物间距,对应着不同组齿轮的啮合,从而

“8字形”无碳小车结构设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2718067401.html, “8字形”无碳小车结构设计 作者:陈冬冬梅杰王沛栋智惠 来源:《工业设计》2017年第07期 摘要:针对2017年第五届全国大学生工程训练综合能力的命题“无碳小车绕8字组”的要求,对小车进行创新性设计,主要是转向机构设计。通过Adams软件强大的辅助功能进行参数化建模和仿真,对无碳小车运动轨迹计算仿真模拟,进而优化设计参数。利用Matlab软件对模拟数据进行分析,得出最佳结构设计。比赛实践表明,小车结构设计合理,运行轨迹满足“8字形”轨迹的要求,运行平稳,能量损失少,设计方案正确,在竞赛中取得了不错的成绩。 关键词:无碳小车;8字形;行走轨迹;计算仿真 中图分类号:TB472 文献标识码:A 文章编码:1672-7053(2017)07-0141-02 Abstract:In view of the proposition of the Fifth National College Students' engineering training comprehensive ability in 2017, the title of this contest is a car without carbon emission run around “8 character” .And this contest complete innovation design of the car, mainly steering mechanism design. Through the parametric modeling and Simulation of the powerful auxiliary function of Adams software, the trajectory simulation of the no carbon car is simulated, and the design parameters are optimized. At the same time, Matlab software is used to analyze the simulation data and obtain the best structure design. Competition practice shows that the design of the car structure is reasonable,the running track meets the requirements of the "8 character" trajectory, the operation is smooth,the energy loss is less, the design scheme is correct, and good results have been achieved in the competition. Key Words:carbon free car; 8 character; walking track; calculation simulation 本设计源于全国工程能力设计竞赛无碳小车的设计,该竞赛要求设计一种根据能量转换原理完成绕固定桩距的八字形小车。 1设计方案的创新性分析 根据比赛要求,无碳小车必须能够完成8字形的周期性绕圈,并且保证轨迹有较高的重合度,同时小车运动轨迹曲率要保证是均匀连续没有突变的变化,这样小车才能平稳运行不发生倾覆的现象。为使小车精确地走“8”行曲线,转向机构与后轮之间需存在精确的传动比关系。 小车设计的关键部分就是对于转向机构的设计,它将直接决定小车的整车性能和所绕8字形的圈数。为实现“8”字轨迹,转向机构必须是周期性受驱动力。

(汽车行业)汽车车身结构设计与结构分析学习

(汽车行业)汽车车身结构设计与结构分析学习

2004.11.17from:《汽车超级读本》 0.汽车的基本构造 汽车壹般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。 汽车发动机:发动机是汽车的动力装置。由机体,曲柄连杆机构,配气机构,冷却系,润滑系,燃料系和点火系(柴油机没有点火系)等组成。按燃料分发动机有汽油和柴油发动机俩种;按工作方式分有二冲程和四冲程俩种,壹般发动机为四冲程发动机。 四冲程发动机的工作过程:四冲程发动机是活塞往复四个行程完成壹个工作循环,包括进气、压缩、作功、排气四个过程。四行程柴油机和汽油机壹样经历进气、压缩、作功、排气的过程。但和汽油机的不同之处在于:汽油机是点燃,柴油机是压燃。 冷却系:壹般由水箱、水泵、散热器、风扇、节温器、水温表和放水开关组成。汽车发动机采用俩种冷却方式,即空气冷却和水冷却。壹般汽车发动机多采用水冷却。 润滑系:发动机润滑系由机油泵、集滤器、机油滤清器、油道、限压阀、机油表、感压塞及油尺等组成。 燃料系:汽油机燃料系由汽油箱、汽油表、汽油管、汽油滤清器、汽油泵、化油器、空气滤清器、进排气歧管等组成。 化油器:是将汽油和空气以壹定的比例混合为壹种雾化气体的装置,这种雾化气体叫可燃混合气,及时适量供入气缸。 汽车的底盘: 传动系:主要是由离合器、变速器、万向节、传动轴和驱动桥等组成。 离合器:其作用是使发动机的动力和传动装置平稳地接合或暂时地分离,以便于驾驶员进行汽车的起步、停车、换档等操作。 变速器:由变速器壳、变速器盖、第壹轴、第二轴、中间轴、倒档轴、齿轮、轴承、操纵机构等机件构成,用于汽车变速、变输出扭矩。 行驶系:由车架、车桥、悬架和车轮等部分组成。它的基本功用是支持全车质量且保证汽车的行驶。 钢板弹簧和减震器:钢板弹簧的作用是使车架和车身和车轮或车桥之间保持弹性联系。减震器的作用是当汽车受到震动冲击时使震动得到缓和。减震器和钢板弹簧且联使用。 转向系:由方向盘、转向器、转向节、转向节臂、横拉杆、直拉杆等组成,作用是转向。 前轮定位:为了使汽车保持稳定直线行驶,转向轻便,减少汽车在行驶中轮胎和转向机件的磨损,前轮、转向主销、前轴三者之间的安装具有壹定的相对位置,这就叫“前轮定位”。它包括主销后倾、产销内倾、前轮前束。前束值是指俩前轮的前边缘距离小于后边缘距离的差值。制动系:机动车的制动性能是指车辆在最短的时间内强制停车的效能。 手制动器的作用:手制动器是壹种使汽车停放时不致溜滑,在特殊情况下,配合脚制动的装置。 液压制动构造:液压制动装置由制动踏板、制动总泵、分泵、鼓式(车轮)制动器和油管等机件组成。 气压制动装置:由制动踏板、空气压缩机、气压表、制动阀、制动气室、鼓式(车轮)制动器和气管等机件组成。 电气设备: 汽车电气设备主要由蓄电池、发电机、调节器、起动机、点火系、仪表、照明装置、音响装置、雨刷器等组成。 蓄电池:蓄电池的作用是供给起动机用电,在发动机起动或低速运转时向发动机点火系及其他用电设备供电。当发动机高速运转时发电机发电充足,蓄电池能够储存多余的电能。蓄电池上每个单电池都有正、负极柱。其识别方法为:正极柱上刻有“+”号,呈深褐色;负极

汽车车身结构设计技术与方法

3.4 汽车车身结构设计技术与方法 3.4.1 车身结构设计断面的确定与定位-由断面设计硬点驱动的车身结构设计 车身包括金属车身及内外饰件,金属车身又包括白车身和封闭件, 即车身包括CLOSURE封闭件(车门,前后罩板,前后盖(门),玻璃和前、后保险杠), 白车身BIW(BODY IN WHITE) , 内外饰件和车身附件。白车身(BODY IN WHITE)是除车门、前后翼子板(罩板)、玻璃、前后盖(门)、前后保险杠和内外饰件外的其他金属车身件的统称. 详见如下各图及如下各项内容。依照 3.1,3.2,3.3章节的设计方法,进行车身结构设计如下: a)左/右前车门总成的设计(包括前车门内板、外板、车门铰链、玻璃升 降器等的设计) b)左/右后车门总成的设计(包括后车门内板、外板、车门铰链、玻璃升 降器等的设计) c)左/右侧围总成的设计 d)驾驶舱前围总成的设计

e)顶盖总成的设计 f)地板总成的设计 g)前舱盖板的设计 h)后行李箱盖或后背门的设计 i)前上下横梁及前灯架设计 j)后围横梁及灯架设计 k)发动机舱结构设计 l)驾驶舱与行李舱隔板及梁的设计m)其他零部件系统设计

图3.4.1 将车身设计断面的分类与编号 图3.4.2 基于参考车型的BENCHMARK断面的断面设计 图3.4.3 选定车身密封断面的设计方案

车身结构设计的步骤与过程如下所述:

图3.4.5 建立 benchmark车型白车身数字化原型车设 计建模 造型面硬点

3.4.2 开闭件设计 开闭件(CLOSURE)一般包括4门2盖或5门1盖(两厢有后尾门汽车)。1、车门设计 车门外板设计是依照光顺好的整体造型面和车门轮廓线的切割面片基础上加上周边翻边和门锁等特征后的车身零件. 分缝线通过两种方法获得(a)一般先将汽车内外外观面整体造型面光顺到A级曲面(CLASS A), 同时将造型边界线投影到XZ铅垂平面后光顺到A级曲线, 然后采纳该投影的边界线投影到光顺好的A级大造型面上与造型面相交获得的边界线,该交线理论上确信也是A级曲面。一般能够通过几次光顺和几次投影,以便检查交线是否是CLASS A 线。(b)因此也能够采纳空间曲线光顺后与曲面相交,反复相交反复光顺的方法,相交后将交线进一步光顺新获得的边界线,然后,再将该线投影

(汽车行业)汽车车身结构与设计

第一章车身概论 随着国民经济的发展,汽车已成为极为重要的交通运输工具和现代社会的象征,汽车工业在带动其它各行业的发展中,已日益显示出其作为支柱产业的作用。 车身,作为汽车上的三大总成之一,已越来越引起人们的注意,并越来越处于主导地位。(发动机、底盘、车身) 据统计:客车、轿车、专用 车——车身质量占整车整备质量 的40~60%; 货车——车身质量占整车整备质量的16~30%; 各类车身的制造成本,则高于上述比例。 车身的定义:运送人、货物或各种生产、生活资料的具有特定形状的结构。 车身的特点: 10、是使生产工艺、壳体力学、人体工程学、工业设计、材料学、运输学、心理学、经济学、销售学等众多各不相同的学科紧密地联系在一起的工业产品,是技术与艺术相结合的产物; 20、车身的发展取决于科学技术水平和物质技术条件; 舒适性 30、与人们的生活、生产密切相关货物完整性

保护乘员安全 40、汽车的更新换代,关键在车身; 50、车身是汽车工业中一个最年轻而又发展迅速的分支; 60、整车生产能力的发展取决于车身的生产能力,汽车的更新换代在很大程度上决定于车身; 70、对销售和用户心理有着极其重要的影响; 80、技术密集型和劳动密集型相结合的产品: 技术密集型——大量采用最尖端技术,机械化、自动化程度很高——自动加工、装配线、机械手、机器人等; 劳动密集型——相当一部分仍需手工完成——车身钣金件的手工打磨、补焊、涂胶、内饰及附件装配等。 可以说,汽车工业发展到现在(支柱产业),其重中之重为车身。车身代表了一个国家的汽车工业水平,要求高、投资大、技术难度大。车身技术的开发历来为发达国家所重视。 我国车身技术的发展可以说是近二十年的事,水平十分落后,尚不完全具备设计开发能力,任务十分艰巨。但近年来,通过技术引进,合资合作,特别是几大轿车基地的建设,已使我国的车身技术有了很大的发展。 §1-1车身的演变 轿子→轿式马车→汽车车身。 早在5000年前的古代,世界上就有轿子出现,成为奴隶主或有一定地位的人的乘坐工具;

《汽车车身结构与设计》习题与解答

《汽车车身结构与设计》习题与解答 第一章车身概论 1、汽车的三大总成是什么? 答:底盘、发动机、车身。 2、简述车身在汽车中的重要性。 答:整车生产能力的发展取决与车身的生产能力,汽车的更新换代在很大程度上也决定与车身,我们所看到的汽车概念大多指车身概念,汽车的改型或改装主要依赖于车身。 3、车身有什么特点? 答:a:汽车车身是运载乘客或货物的活动建筑物,由于其在运动中载人、载物的特殊性,所以汽车车身的设计与制造需要综合运用空气动力、空气调节、结构设计、造型艺术、机械制造、仪器仪表、复合材料、电子电器、防音隔振、装饰装潢、人体工程等不同领域的知识。 b:自1885年德国人卡尔·弗里德里希·本茨研制出世界上第一辆马车式三轮汽车,并成立了世界上第一家汽车制造公司——奔驰汽车公司以来,汽车车身的造型随着时代的推移和科技的进步经历了19世纪末20世纪初的马车车厢形车身;20世纪20、30年代的薄板冲压焊接箱形车身;第二次世界大战后50、60年代冷冲压技术生产的体现流线型、挺拔大方的车身。而到了20世纪70、80年代现代汽车的各种车身造型已初具雏形,新材料、新工艺的使用更使得汽车车身的设计制造得到了飞速发展。 4、简介车身材料。 答:现代汽车车身使用的材料品种很多,除金属(主要是高强度钢板)和轻合金(主要是铝合金)以外,还大量使用各种非金属材料如:塑料、橡胶、玻璃、木材、油漆、纺织品、皮革、复合材料等。随着汽车车身制造技术的发展,为了轻量化以及提高安全性、舒适性,非金属材料、复合材料在汽车车身的加工制造中得到日益广泛的应用。 5、车身主要包括哪些部分? 答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。车身结构件和覆盖件焊(铆)接在一起即成为车身总成,该总成必须保证车身的强度与刚度,它可划分为地板、顶盖、前围板、后围板、侧围板、门立柱和仪表板总成。车身前板制件一般是指车头部分的零部件,包括水箱框架和前脸、前翼子板、挡泥板、发动机罩以及各种加强板、固定件。6、车身有哪些承载形式? 答:车身按照承载形式的不同,可以分为非承载式、半承载式、承载式三大类。

桥式起重机小车行走机构设计

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 小车行走机构设计 一.电动机的选择 (1)运行阻力 对于一般的起重机而言运行阻力即是起重机运行的静阻力,它分别包含:起重机运行的摩擦阻力、起重机在有坡度轨道上运行时必须克服的由起重机重量分力引起的阻力,可称为坡度阻力、室外起重机还要考虑的由于风载引起的阻力,称之为风载阻力。 P静=P摩+P坡+P风(公斤) P静——起重机运行的静阻力 P摩——起重机运行的摩擦阻力 P坡——起重机运行时克服轨道坡度引起的重量分力的阻力 P风——室外工作的起重机索要考虑的风载荷引起的阻力 但是对于室内工作的桥式起重机,没有风载阻力和坡度阻力,所以,此次设计的桥式起重机,运行阻力只有起重机运行时的摩擦阻力,即: P静=P摩 对于运行摩擦阻力,指的就是起重机满载运行时的最大摩擦力: P摩=(Q起+G0) (2K+μd)K附/D轮 Q起—起升载荷重量10000kg G0—小车自重3500kg K—滚动摩擦系数0.03 μ—轴承摩擦系数0.015 d—轴承内径10cm K附—附加摩擦力系数 1.8 D轮—车轮直径20cm 对于上式,令: f0=(2K+μd)K附/D轮

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ f0—摩擦阻力系数 计算得:f0=(2×0.03+0.015×10)×1.8/20 =0.0189 满载运行时的最小摩擦阻力: P摩满min=(Q起+G0)(2K+μd)K附/D轮 =(10000+3500)(2×0.03+0.015×10)×1.8/20 =255.15 空载运行时的最小摩擦力: P摩空min=G0(2K+μd)K附/D轮 =3500×(2×0.03+0.015×10)×1.8/20 =66.15 初算起重机运行摩擦阻力: P摩满min=f0min(Q起+G0)K附 计算得:f0min=P摩满min/(Q起+G0)K附 =255.15/[(10000+3500)×1.8] =10.5kg/t 其中,上式中f0min—最小摩擦阻力系数 其中G0≈0.35Q起=3500kg;Q起=10000kg;D轮=200mm K=0.0090; d=130mm;μ=0.015;K附=1.8 (2)

相关文档
最新文档