无碳小车——工艺成本分析方案
无碳小车设计方案
无碳小车设计方案1. 简介随着全球环境问题的日益突出，低碳生活开始受到越来越多人的关注。
在交通方面，传统的燃油车辆不仅排放大量有害气体，还对环境造成噪音污染。
因此，设计一款无碳小车成为当下的热门话题。
本文将介绍一种基于电动技术的无碳小车设计方案。
2. 背景传统的燃油车辆使用化石燃料，通过燃烧产生动力驱动车辆运行。
这种方式不仅会产生大量的二氧化碳等有害气体，还会产生噪音和震动。
为了解决这一问题，研发出了电动车辆，其使用电池和电动机来提供动力。
电动车辆不仅零排放，而且噪音较低，对环境更加友好。
3. 设计方案3.1. 动力系统无碳小车的动力系统采用纯电动方式，即使用电池作为能量储存装置，通过电动机驱动车辆运行。
电池可以通过充电桩进行充电，也可以通过车辆制动时的回馈能量进行再生充电，提高能源利用率。
3.2. 车体结构无碳小车的车体结构应该尽可能轻量化，采用高强度材料，如碳纤维复合材料。
轻量化可以降低车辆自身质量，提高续航里程。
此外，还要设计合理的车身外形，减小风阻，提高车辆的行驶效率。
3.3. 能量回收系统能量回收系统是无碳小车的重要组成部分，通过回收制动过程中产生的能量，将其转化为电能储存到电池中。
这样可以延长电池的使用时间，提高能源利用效率。
3.4. 智能控制系统无碳小车应配备智能控制系统，可以监测和控制车辆的各种参数，如电池电量、续航里程、车速等。
智能控制系统还可以通过导航功能优化行车路线，减少能源消耗。
4. 优势与挑战4.1. 优势•零排放：无碳小车采用纯电动方式，不产生尾气和有害气体，对环境友好。
•低噪音：电动车辆噪音较低，减少噪音污染。
•高效能源利用：通过能量回收系统回收能量，提高能源利用效率。
4.2. 挑战•续航里程：电池容量和续航里程是无碳小车的一大挑战，需要不断改进电池技术和能量回收系统。
•充电设施建设：无碳小车需要充电设施进行充电，充电设施的覆盖率和充电速度是一个问题。
•成本问题：无碳小车的制造成本较高，需要进一步降低制造成本，以提高竞争力。
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。
无碳小车成本分析报告
无碳小车成本分析报告超凡团队团队成员：鲍浩杰王良王小涛洛阳理工学院2010.12.24材料及成本分析小车的制作材料根据小车要承受的负载及其力学性能、刚度、强度等特点，同时考虑到小车在行驶过程中因摩擦产生的能量损失，小车要选用那些既能够达到其强度刚度要求，又能够减少小车的重量，减少其摩擦的材料。
由于在常用金属中，铝的密度较小，又易于加工，且价格便宜，故选用铝板作为其主要材料。
考虑到小车的能量有限，要尽可能的减少小车因摩擦损失的能量，对于轴的连接处，选用深沟球滚动轴承。
1、小车整体材料种类硬质铝、棉线、钢柱、圆筒、灰板2、小车各部位材料选择由于铝板具有密度小，强度及承载能力强于塑料板，并且易于加工，故小车的车体部分主要由铝板组成的，底板采用的是厚度3mm 的铝板。
后轮采用的是3mm厚的铝板，前轮采用的是7mm厚的铝板。
小车的车轴是小车的主要承受载荷和运动部分，需要很高的强度和塑形，故采用45钢的圆柱。
小车的轮子一定要满足其强度和刚度要求，统一采用铝板作为材料。
小车的其他部分要选用质量轻并且不能够容易变形的材料制作：小车的滑轮与垫块为灰板制成。
小车的偏心轮是有灰板做成。
连杆为3mm的铝板制作。
3、小车整体成本分析后轮2个（直径为180mm，厚度为3mm） 5元前轮1个（直径为60mm，厚度为7mm） 2元前轮轴1个（直径为20mm，长度为100mm） 0.5元后轮轴分为3端（第一段直径为8mm，长度为40，第二段与第三段一样，直径为6mm，长度为60mm） 2元偏心轮1个（直径为40mm） 0.5元滑轮2个 0.5元底板1块 4元后轮轮毂2个 3元转向垫块2个 0.3元后轮垫块2个 1元圆筒1个 5元大滚动轴承内径为9mm 5个 10元小滚动轴承内径为4mm 5个 15元连杆1个 0.5元其他零件若干 3元小车的总体成本为 52.3元。
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。
无碳小车—结构设计方案5页
㈠无碳小车设计思路根据本届竞赛题目对无碳小车（以下简称：小车）功能设计、徽标设计的要求，我们首先确定如下的设计思路：1、根据能量守恒定律，物块下落的重力势能直接转化为小车前进的动能时，能量损失最少，所以小车前进能量来源直接由重物下落过程中减少的重力势能提供为宜。
2、根据小车功能设计要求（小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物），小车前进的路线具有一定的周期性；考虑到小车转向时速度有损失，小车前进的线路是命题设计要求的最优解。
3、结构的设计与成本分析、加工工艺设计统筹考虑，力求产品的最优化设计。
4、徽标反映本届竞赛主题：无碳小车㈡无碳小车设计方案以下是具体的设计方案介绍：一、徽标设计（图1）图1（1）设计说明：整个徽标是一个椭圆形的圈，包围着一个车轮，车轮下面写着“No Carbon”的字样。
其中，车轮代表着我们所做的无碳小车。
其后面是由众多抽象的“S”形条纹组成，代表着我们的无碳小车由所要求的“S”形跑到飞驰而出。
其下的“No Carbon”字样简单明了地说明了这届大赛的主题，并且外面的椭圆圈，代表着能量的意识，说明了势能与动能相互转换的过程。
最后，以整体上看，整个图形像一只眼睛。
看着远方，对未来全球实现无碳充满希望。
（2）材料：45钢（3）制作：激光打标机喷漆外圈红色R：255 G：0 B：0 内圈红色R：170 G：0 B：0 “No”R：85 G：85 :B：:85 “Carbon”R：170 G：0 B：0车轮R：255 G：85 B：85 “S”R：255 G：85~170 B：0~85二、小车动力、动力—转向、转向系统1、小车的动力系统（图2）（1）方案：根据竞赛命题要求（小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均重物损失最少，所以以绳拉力为动力为宜。
拉力作用于锥型原动轮（以下简称：原动轮）上，形成力矩，力矩对该原动轮产生转动效应，通过一系列齿轮的传动，将动力输出，使后轮转动，小车前进。
工程训练大赛无碳小车说明及其计算
谢谢大家！
•
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
•பைடு நூலகம்
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月24 日下午7 时4分2 0.10.24 20.10.2 4
•
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
•
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
无碳小车设计报告
2014年****工程训练综合能力竞赛无碳小车设计报告参赛者：指导老师：2014/10/151、设计概述“无碳小车”是将重力势能转换为机械能，使小车实现行走及转向功能的装置。
小车由能量转换机构、传动机构、转向机构和车身构成，首先通过能量转换机构获得动力来驱动后轮转动，继而通过传动机构将运动传给转向机构使转向轮，利用横纵向直线运动复合运动使转向轮呈正弦波形周期性摆动，从而避开设置在波形内固有间距的障碍物。
具体设计为小车以1kg重物块下落500mm产生的重力势能作为动力，通过线绳带动齿轮轴等传动机构，单轮驱动；通过正弦机构带动前轮周期性摆动实现转向。
无碳小车结构设计总装图如图所示。
2、设计思路和方案小车的设计分为三个主要阶段：功能分析、、制造加工调试2.1功能分析对小车功能要求进行分析，寻找功能元解，将小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块。
对每一个模块进行多方案设计，综合对比选择最优的方案组合。
2.2参数分析与个性化设计利用Solidworks软件进行小车的实体建模、部分运动仿真。
对方案建立数学模型进行理论分析，使用MATLAB软件分别进行能耗规律分析、运动学分析、动力学分析、灵敏度分析，得出小车的具体参数和运动规律。
2.3 机械总功能分解及功能元解表1.势能转向小车形态学矩阵2.4 机构选型基本原则①满足工艺动作和运动要求。
②结构最简单,传动链最短。
③原动机的选择有利于简化结构和改善运动质量。
④机构有尽可能好的动力性能。
⑤机器操纵方便、调整容易、安全耐用。
⑥加工制造方便，经济成本低。
⑦具有较高的生产效率与机械效率。
2.5转向机构分析目前，能够实现无碳小车车轮转向控制的机构主要有曲柄摇杆机构、正弦机构（曲柄移动导杆机构）、RSSR空间四杆机构凸轮推杆机构和圆轮导杆机构。
这5 种机构在结构和功能上有各自的特点。
转向机构是本小车设计的关键部分，直接决定着小车的功能。
转向机构也同样需要尽可能的减少摩擦耗能，结构简单，零部件已获得等基本条件，同时还需要有特殊的运动特性。
无碳小车工艺成本分析
无碳小车工艺成本分析无碳小车是指由无碳材料制造而成的环保型小型车辆。
与传统的燃油车相比，无碳小车不仅具有低碳排放、无污染的特点，还具有更低的能耗和更高的效率。
本文将对无碳小车的工艺成本进行分析。
首先，无碳小车的材料成本是制造它的重要组成部分。
无碳小车的车身主要由碳纤维复合材料制造，这种材料具有重量轻、强度高的特点，但价格相对较高。
以碳纤维复合材料的市场价为参考，计算无碳小车车身所需材料的成本，具体成本根据车身尺寸和设计而有所不同。
其次，无碳小车的生产工艺成本也是需要考虑的因素。
无碳小车的制造过程与传统小车相比较为复杂，需要采用先进的制造工艺和设备。
例如，制造碳纤维复合材料车身需要采用预浸料纤维布压热成型等专业工艺，需要大型的热压机和模具设备。
此外，无碳小车还需要进行涂装和组装等工艺，需要具备相应的生产线和设备。
这些工艺和设备的投资将会是无碳小车生产的一项重要成本。
另外，无碳小车的人工成本也是制造成本的一部分。
无碳小车的制造过程需要高技能的操作工人和技术人员。
其中涉及到的工艺和设备操作需要经过专门培训和技能提升。
此外，无碳小车的质量控制和良好的工艺要求也需要有相关的人员进行监督和管理。
对于这些工作人员的薪资和培训成本，也是无碳小车制造成本的一部分。
最后，无碳小车的能源成本也需要考虑。
无碳小车相比传统小车具有更低的能源消耗，但仍需要充电或者其他能源补充。
对于无碳小车的能源消耗和续航能力，需要根据车辆的设计和使用情况进行分析和评估。
根据能源成本价格和使用情况，可以计算出无碳小车的能源成本。
综上所述，无碳小车的工艺成本分析主要包括材料成本、生产工艺成本、人工成本和能源成本。
在分析这些成本时，需要考虑到无碳小车的设计和尺寸、生产线和设备、工人技能和薪资、能源消耗和价格等因素。
通过对这些成本的综合考虑和分析，可以得出无碳小车的总体工艺成本，并在实践生产中进行优化和控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钳工费用：1
总费用：71
4min
2min
5min
2min
1min
3min
8
螺杆
1：角磨机切割
2：钳工去毛刺
2min
2min
8min
角磨机切割费用：5
钳工费用：2
总费用：7
2min
1min
6min
9
驱动轴
1：角磨机切割
2：砂轮去毛刺
3min
2min
6min
角磨机切割费用：10
砂轮去毛刺费用：5
5：无碳小车总成本：130000+199000+7500+7000=343500元。
6:单件无碳小车成本：343500÷500=687元
1、材料成本分析
编号
材料
毛坯种类
毛坯尺寸
件数/毛坯
每台件数
备注
编号
材料
毛坯种类
毛坯尺寸
件数/毛坯
每台件数
备注
1
PMMA
板材
230mm×450mm
2/1
2
5
碳钢
螺杆
Φ3mm×200mm
8/1
2
2
6061
管材
Φ6mm×150mm
20/1
4
6
ZL101
棒材
Φ60mm×250mm
5/1
5
3
6061
板材
150mm×250mm
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛
The 4thNational UndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition
工艺成本分析方案
ProcessCostAnalysisScheme
共2页
第1页
编号
产品名称
小车
生产纲领
500件/年
总费用：15
3min
2min
7min
10
滑杆
1：钳工去毛刺
2：钻孔
2min
3min
10min
钳工去毛刺费用：5
钻孔费用：2
总费用：7
2min
1min
3min
3、总成本
无碳小车在设计时充分考虑到环保和降低成本的要求，在材料及加工设备的选择、零件的工艺安排和加工精度、生产过程组织等各个环节，力求把小车的总成本控制到最合理。总成本主要包含以下几部分：
1/1
1
7
PA12
棒材
Φ30mm×40mm
1/1
1
4
45钢
棒材
Φ6mm×500mm
5/1
5
8
316不锈钢
板材
100mm×100mm
2/1
2
2、人工费和制造费分析
序
号
零件名称
工艺内容
工 时
工艺成本分析
机动时间
辅助时间
终准时间
1
底板
1:线切割
2:钳工去毛刺
2.5min
1min
20min
线切割费用：50
钳工费用：15
工艺成本分析方案
ProcessCostAnalysisScheme
共2页
第2页
编号
产品名称
小车
生产纲领
500件/年
2、人工费和制造费分析
序
号
零件
名称
工艺内容
工 时
工艺成本分析
机动时间
辅助时间
终准时间
5
前轮
1：车削
2:钻孔
3：钳工去毛刺
4min
3min
20min
车削费用：10
钻孔费用：1
钳工去毛刺：1
总费用：12
2min
1min
1min
0.5min
0.5min
2min
6
车头
1：钳工
2:粘剂
3：钻孔
2min
1min
5min
钳工费用：10
粘连费用：1
钻孔费用：2
总费用：13
1min
0.5min
1.5min
5min
2min
5min
7
后轮
1:激光切割
2：车削
3：钻孔
2min
1min
3min
激光切割费用：60
总费用：651.5Leabharlann in3min10min
2
支撑架
1：切割机切割
2：焊接
3：钳工去毛刺
1min
1min
5min
切割机费用：10
焊接费用：20
钳工费用：5
总费用：35
0.5min
0.5min
5min
0.5min
0.5min
6min
3
支撑座
1：线切割
2：钻孔
3：镀膜
1min
1min
10min
线切割费用：50
1:无碳小车主要零件材料费：260×500=130000元。
2：无碳小车主要零件人工费和加工费：（65+35+73+100+12+13+71+7+15+7）×500=199000元。
3：无碳小车外购零件费用：外购主要包括差速器，螺纹紧固件等等，按500台总计，总费用：15×500==7500元。
4：工装、夹具及辅料等其它费用：7000元。
钻孔费用：3
镀膜费用：20
总费用：73
1min
1min
5min
5min
2min
8min
4
齿轮
1：快速成型
2：钳工去毛刺
20min
30min
35min
快速成型费用:80
钳工费用：20
总费用：100
2min
2min
10min
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛
The 4thNational UndergraduateEngineeringTrainingIntegrationAbilityCompetition