无碳小车工程管理方案设计
工程训练无碳小车设计方案
工程训练无碳小车设计方案1. 引言在当今社会，碳排放成为了全球关注的焦点之一，为了减少对环境的影响，越来越多的国家和地区都在大力推动无碳经济的发展。
作为工程师，我们也应该积极思考如何在工程训练中实现无碳化。
因此，本文将针对工程训练中的无碳小车设计方案进行探讨。
2. 设计目标在进行无碳小车设计时，我们首先需要确定设计目标，以便在设计过程中有明确的方向。
根据当前环境保护的要求和工程训练的实际需求，我们将设计目标确定为：在保证小车正常运行的前提下，尽可能减少或者消除其对环境的碳排放，并且具有一定的经济性和可行性。
3. 设计原则在进行无碳小车设计时，我们将遵循以下原则：（1）综合利用清洁能源。
在小车的动力来源上尽可能采用清洁能源，比如太阳能、风能等。
（2）优化设计结构。
在小车的整体结构和零部件上采用轻量化设计和节能设计，以减少能源消耗。
（3）适当利用材料。
选择可再生材料和可降解材料，在尽量减少对环境的影响的同时，保证小车的稳定性和安全性。
（4）合理利用智能技术。
在小车的控制系统和驱动系统中，充分利用智能技术，以提高运行效率和降低能耗。
4. 动力源选择动力源的选择是无碳小车设计的关键环节之一。
根据目前的技术水平和经济成本，我们可以选择以下几种清洁能源作为小车的动力源。
（1）太阳能。
通过在小车的表面安装太阳能光伏板，利用光能转化为电能，以供给小车的动力需求。
（2）动力电池。
采用锂电池或者钛酸锂电池等高效能源电池作为小车的主要动力源。
（3）风能。
通过在小车上安装风能发电装置，利用风能转化为电能，以满足小车的驱动需要。
5. 结构设计在进行小车的结构设计时，我们应该充分考虑轻量化和节能化的原则，以减少能源消耗。
在材料选择上，可以采用碳纤维复合材料、铝合金等轻质材料，以降低小车的自重。
在零部件的设计上，可以采用轮毂动力电机、轻量化车身等设计方案，以提高小车的能效比和行驶效率。
6. 控制系统在小车的控制系统设计中，应该充分利用智能技术，以提高小车的运行效率和降低能耗。
无碳小车设计方案1
对于微调机构，我们小组提出了：
a.螺母b.键槽
但是对于我们小车的调整，我们认为键槽的可调性更大，更方便于我们在测试小车时的调整，以及使我们的调整空间更大。
技术设计
一、建立数学模型与参数确定：
1.运动学分析模型：
建立坐标系，小车的移动轨迹为余弦函数：
微分求的小车一个周期行走路程为：
，
,经测量，得到路程大概数值为2500mm左右。
1.竞赛主题：
本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
2.竞赛命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车
设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。给定重力势能为4焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。图1为小车示意图。
一、车架
车架不用承受很大的力，精度要求低。考虑到重量加工成本等，车架采用铝板加工制作成。其中三角形结构紧凑但不能携带落下的重物、矩形结构平稳但材料浪费且增加小车自重，而三角形和矩形综合能汇集三角形和矩形的优点同时又避免了主要缺点，因此选用三角形和矩形综合型。
二、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。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.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。2.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。3.由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样，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。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。4.机构简单，效率高。而带轮和链轮适用于电机作为动力的机构中。基于以上分析我们选择绳轮式原动机构
无碳小车方案书
“无碳小车”设计方Array案说明书方案目录一：任务和要求 (2)1.1命题要求部分 (2)1.2自我发挥部分 (3)二：方案设计及论证 (4)2.1转向轮及轨道设计 (4)2.2动力系统设计 (7)2.3小车整体及外观设计 (8)2.4最终方案 (8)三：材料及成本分析 (9)3.1小车整体材料种类 (9)3.2小车各部位材料选择 (9)3.3小车整体成本分析 (9)四：方案总结 (10)一任务和要求1.1命题要求部分命题主题：“无碳小车”竞赛命题要求：①小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。
要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。
②转向轮最大外径应不小于￠30mm。
②给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。
小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。
③障碍物放置要求：每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒。
小车结构示意图：小车运动轨迹示意图：第二阶段附加要求：参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。
转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。
成绩评定：根据综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（是否符合图纸要求）、现场加工质量、小车前行距离及答辩成绩等得分，经加权公式计算最终得分1.2自我发挥部分1）小车的前轮（即转向轮）设计。
机械设计无碳小车课程设计说明书
目录一、设计任务书 (1)二、总体结构设计 (1)三、总传动比的设计与分配 (2)四、转向轮轴运动参数的计算 (2)五、对轴进行结构设计与校核 (2)七、润滑剂的选择 (2)八、工艺设计方案 (2)九、成本分析方案 (2)十、工程管理方案 (4)十一、徽标设计 (5)十二、参考文献 (6)十三、心得体会 (6)一、设计任务书命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车功能设计要求:给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。
该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒）。
以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。
给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg 的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差500±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。
要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。
小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。
要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为￠60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于400克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。
②转向轮最大外径应不小于￠30mm。
二、总体结构设计根据本届大赛命题要求，我们首先确定如下设计思路：1．驱动机构根据能量守恒定律，要尽可能多的利用重物的重力势能，就必须简化结构，因此该系统不设储能装置，直接由重物通过细绳拉动后轴驱动。
2．转向机构控制转向是该小车的核心问题之一，普通凸轮只能控制转向轮规则摆动，在不需要转向的时候小车仍会转向，因此我们在此处将凸轮机构进行了进一步的优化，通过引入“太空豆”控制转向信号，使得前轮在我们需要的时候转向,并以此实现小车的预编程功能。
工程训练大赛无碳小车说明及其计算
谢谢大家！
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2420.1 0.2419:04:1519 :04:15 October 24, 2020
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月24 日星期 六下午7 时4分1 5秒19:04:1520 .10.24
凸轮机构、连杆机构、气动装置、液动装置、电动装置
等等
但是注意：为减少效率损失，传动步骤越少越好
六、结构分析
主要考虑：能量转化机构、传动机构、转向机构、车体结构；
非常多，而且繁杂。 注意：命题中是单轮导向，不要拘泥于资料文献的各种框框，要讲究突破思维定势、 小巧灵活。能够完成单轴摆动即可。
六、结构分析
主要考虑：能量转化机构、传动机构、转向机构、车体结构；
八仙过海各显神通 注意： 1.体积不要过大，.重量要轻； 2.重心要低； 3.轮距适中，注意保持稳定性； 4.根据“神牛”结构，可不必使用差速器；
ω P
r v1 v1
vv33
2L
5
4
2
1
3
H2 差速器
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2420 .10.24Saturday , October 24, 2020
Φ
G
G=1kg
五、计算分析
力约束—— （克服运行阻力的最小值和不打滑的最大值）
克服运行阻力： 车体运行阻力包括惯性阻力和静阻力 惯性阻力（N）=P0 ×a (小车启动加速度) 静阻力一般包括基本阻力、弯道阻力、坡道阻力、气流阻力等
无碳小车型设计方案
无碳小车型设计方案随着人们对环境保护和可持续发展的日益重视，越来越多的汽车制造商开始致力于研发无碳小车型。
无碳小车型是指采用清洁能源，减少或避免尾气排放，从而减少对环境的污染和对气候变化的影响的小型车型。
本文将对一种无碳小车型设计方案进行介绍和探讨。
首先，我们需要考虑清洁能源的使用。
作为新型能源的代表，电力被广泛应用于新能源汽车中。
因此，我们选择使用电力驱动该小车型。
这种小车型将搭载锂离子电池，它是目前最流行的电池类型之一，具有较高的能量密度、长寿命和较低的自放电率。
锂离子电池的充电时间也在不断缩短，这为我们的小车型提供了广泛的使用可能性。
在城市内，我们可以为小车型设置特殊的充电设施，以方便车主定期充电。
其次，为了进一步优化小车型的能效，我们将采用轻量化设计。
通过使用轻质材料，如铝合金、钛合金、碳纤维等，可以大大减轻车身重量，并减少能源消耗和碳排放。
在车轮的设计上，我们选择使用低阻力的轮胎和节能的轮毂，以减少滚动阻力和能源损失。
此外，我们还将引入刹车能量回收技术，将制动时浪费的能量回收利用，使车辆的动能得以保持，并在推动车辆时提供电力支持。
最后，为了提高小车型的智能化程度和安全性，我们将为小车型配备先进的车载系统。
这些系统包括车辆自动控制系统、智能行车辅助系统、高精度定位系统和车辆诊断系统等。
通过这些系统，可以实时监测车辆的运行状态和路况状况，提供更准确的实时导航和驾驶辅助，大大提高行车安全和驾驶舒适性。
此外，我们还将配备车载娱乐和通讯系统，以提供更加丰富和便捷的汽车使用体验。
总的来说，无碳小车型是一项复杂的设计工程，需要充分考虑诸多因素，包括清洁能源的使用、车辆轻量化、能效优化、智能化和安全性等。
通过综合运用各种创新技术和设计思路，我们能够打造出更加环保、经济和实用的小车型，为人们的出行提供更加可持续的方案。
未来，我们相信无碳小车型将不断发展壮大，成为汽车行业的新趋势和新方向。
工程管理(无碳小车)
第二届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总页第页编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月产品名称 零件名称无碳小车1、工程管理方案概述为实现安全、文明生产，保证按期供货，降低总成本，需进行工程管理的设计。
工程管理设计方案的主要内容包括：生产过装程组织形式、人力资源配置、进度计划与控制等几个方面。
2、生产过程组织生产过程组织形式设计包括两个方面：生产过程空间组织设计、生产过程时间组织设计。
生产过程空间组织设计 生产过程时间组织形式订针对无碳小车按每月 50 台的生产方式,综合考虑生产组织柔性.生产空间按适合于多品种小批量 根据生产过程空间组织设计选择按工艺原则布置。
无碳小车的生产工艺主要包括车、铣、钳。
生或单件式生产工艺原则布置. 产过程的时间组织选择可以使设备连续加工，又能适当的缩短生产周期，但生产组织工作复杂的平行顺序移动的方式。
其特点 是当一批制件在前道工序上尚未全部加工完毕就可以将已加工的部分制件转到下道工序进行加工，并使下道工序能够连续地、 全部地加工完该批制件.学校名称：3、主要设备资源配置ＣＡ６１４０卧式车床 Ｘ６１３２型卧式升降台铣床 立式钻床 平面磨床 钳工台线-1-第二届湖南省大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总页第页编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月产品名称 零件名称无碳小车4、人力资源配置综合考虑小车产量大小、加工方式、加工精度要求、小组人员情况等因素后，按照小组每个成员的个人技术专长和时间确定装班组与人员的安排。
发挥每个工种的加工优势装以减少加工成本每个工种安排完成一个操作人员根据生产工序及生产批量按照每天 8 个小时 的工时安排车工 1 人、铣工 1 人、钳工、装配及调试工 2 人、工程项目管理人员 1 人、采购人员 1 人5、生产进度计划与控制无碳小车零件生产加工环节 无碳小车生产主要包括标准件和毛坯的采购及零件的加工。
无碳小车工程管理方案设计
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛工程管理方案设计总 2 页 产品名称 零件名称第 1 页 无碳小车编号： 生产纲领 生产批量600 台/年 50 台/月1、工程管理方案概述为实现安全、文明生产，保证按期供货，降低总成本，提高经济效益，对无碳小车的生产进行了工程管理设计。
装 无碳小车生产纲领为 600 台/年，属于中批量生产，其中差速器箱体、支撑座、曲柄等零件精度要求较高。
差速器箱体等零件的生产工艺 主要包括：铸造、热处理、车削和钳工修整；前轮支撑架等零件的生产工艺主要包括：车削、铣削和钳工修整。
生产过程中需要的一些标准件，如：轴承、螺钉、齿轮等外购。
金属模铸造和热处理等工艺外协加工，其它工序及总装自主完成。
学校名称：天津职业技术师范大学2、生产过程组织①生产过程空间组织设计： 针对无碳小车的中批量生产方式，从生产组织既要保持较好的连续性，又要有一定的柔性考虑，空间组织的设施布置选择为成组流水线。
。
②生产过程时间组织设计： 订 根据无碳小车的主要零件的工艺特点，结合生产空间的布置原则，生产过程的时间组织选择顺序移动的方式。
3、主要设备资源配置①确定生产节拍：无碳小车月产 50 台，按照一个月工作 22 天，每天一班工作 8 小时，时间利用率设为 90%，计算该零件的生产节拍为： r=Fe/N=(F0×g)/N=22×8×90%×60/50=190min/台 其中，r—节拍，Fe—计划期有效工作时间，N—计划期制品产量，F0—制度工作时间，g—时间有效利用系数。
②确定流水线生产设备数量：针对无碳小车的主要加工件，由中批量生产工艺过程卡片得知，CD6140 车削加工工时 T1 为 59min，铣削加工工 线 时 T2 为 76min，钻床加工工时 T3 为 32min。
生产的设备数为： H 普车 =T1/r=59/190=0.3； H 铣 =T2/r=51/190=0.3； H 钻=T3/r=32/190=0.2 因此，无碳小车零件加工成组流水生产线需要 CD6140 普通车床、普通铣床、台钻各 1 台。
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H铣=T2/r=51/190=0.3；
H钻=T3/r=32/190=0.2
因此，无碳小车零件加工成组流水生产线需要CD6140普通车床、普通铣床、台钻各1台。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛
工程管理方案设计
总2页
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编号：
产品名称
无碳小车
生产纲领
600台/年
②每月生产无碳小车50台，开始生产的时间定为月初，交货在月底，并由前述可知，生产节拍为190min/台。每周需要完成的数量：50/4=12.5台≈13台。
③生产的控制主要是通过4个步骤：第一，作业安排：根据每周需要生产的数量，安排出生产资源、资金以及准备工作。确定外购件和自制件的作业顺序以及加工开始和结束时间；第二，测定偏差：生产的时间是一个月，可以选择4个时间结点对进度控制，分别每个周末对进度计划跟踪。按照预定的时间，检查计划的执行情况，统计生产实际情况，掌握计划与实际之间的偏差；第三，纠正偏差：根据偏差产生的原因和严重程度采取处理措施，及时处理信息并调整计划。采取的措施包括：增加机器的数量，增加工人的人数，增加工人的工作时间；第四，提出报告：查证生产过程中的相关情况，汇总成统计分析报告。
零件名称
生产批量
50台/月
4、人力资源配置
①车间内部人员组织形式以流水线分成班组，根据流水线设备数量确定人数，并安排负责人员，无碳小车的加工人员配备如下：车工1人，铣工1人，钳工1人。
②外协加工工序部分，车间内部人员组织形式和结构由外协厂家负责具体安排。
5、生产进度计划与控制
①编制生产计划：包括无碳小车各零部件的工艺路线、生产原材料的外购计划、生产数据等。
根据无碳小车的主要零件的工艺特点，结合生产空间的布置原则，生产过程的时间组织选择顺序移动的方式。
3、主要设备资源配置
①确定生产节拍：无碳小车月产50台，按照一个月工作22天，每天一班工作8小时，时间利用率设为90%，计算该零件的生产节拍为：
r=Fe/N=(F0×g)/N=22×8×90%×60/50=190min/台
外协加工的质量主要为尺寸、形位和表面质量等，为确保外协厂商供应的产品符合要求，由专人负责跟踪产品的加工进度并及时检验质量。
生产过程中需要的一些标准件，如：轴承、螺钉、齿轮等外购。金属模铸造和热处理等工艺外协加工，其它工序及总装自主完成。
生产过程组织
①生产过程空间组织设计：
针对无碳小车的中批量生产方式，从生产组织既要保持较好的连续性，又要有一定的柔性考虑，空间组织的设施布置选择为成组流水线。。
②生产过程时间组织设计：
其中，r—节拍，Fe—计划期有效工作时间，N—计划期制品产量，F0—制度工作时间，g—时间有效利用系数。
②确定流水线生产设备数量：针对无碳小车的主要加工件，由中批量生产工艺过程卡片得知，CD6140车削加工工时T1为59min，铣削加工工时T2为76min，钻床加工工时T3为32min。生产的设备数为：
6、质量管理
对无碳小车的质量管理是基于全面质量管理思想和ISO9000标准对产品质量进行管理。
无碳小车制造的质量管理如下：①制造前质量计划和质量条件检查：按工艺工序卡片要求，产品加工完成时，进行终检；对原料按“原材料质量标准及检验标准”检验；②加工过程质量控制：按“在制品质量标准及检验规范”的规定对车、铣、钳等工序质量规范检验。严格执行质量检验制度，设置专职检验人员加强工序质量检查，未经检验的半成品，下道工序不准自行加工；③成品质量检验：依“成品质量标准及检验规范”的规定，对各零件的精度进行终检。如有异常，应提报“异常处理单”，并立即向有关人员反应质量异常情况，使其能迅速采取措施，保证质量。
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛
工程管理方案设计
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第1页
编号：
产品名称
无碳小车
生产纲领
600台/年
零件名称
生产批量
50台/月
1、工程管理方案概述
为实现安全、文明生产，保证按期供货，降低总成本，提高经济效益，对无碳小车的生产进行了工程管理设计。
无碳小车生产纲领为600台/年，属于中批量生产，其中差速器箱体、支撑座、曲柄等零件精度要求较高。差速器箱体等零件的生产工艺主要包括：铸造、热处理、车削和钳工修整；前轮支撑架等零件的生产工艺主要包括：车削、铣削和钳工修整。