无碳小车设计报告DOC
优点： 运动副自身几何封闭，不需要额外结构使运动副保持接触，
易润滑，损耗能量较
小，结构简单，轮廓加工制造容易。
缺点：摆动活动范围小，死点多。
正弦机构可以实现正反转角的完全对称， 从功能上分析是作为无碳小车转向机构的最佳
方案；
2.6 传动机构分析
传动概述： 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。
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。能够将旋转运动转化为满足要求的来回摆动。同样也
2.7 组合方案择优并确定辅助、控制机构
在上述主要功能解组合方案确定后，接下来就是确定辅助、控制功能的机构。
2.7.1 辅助机构：车架
为了降低车的重心，增加稳定性，在转弯时不易翻车，采用下沉式车架。
2.7.2 微调机构
完整的机器包括： 原动机构、 传动机构、 执行机构、 控制机构。 微调机构属于控制机构， 由于加工误差和装配误差， 小车的行进轨迹可能会发生偏移， 必须加上微调机构， 对误差进 行修正。
2.5.2 以正弦机构为转向机构
正弦机构摆角规律 正弦机构是目前无碳小车设计过程中常选用的转向机构之一，图为其机构简图，其曲柄
可在小范围内调节，同样可控制无碳小车的前轮摆角。
图 2.1
正弦机构有 2 个销槽副、一个移动副，曲柄具备调节功能，可以在小范围内调节小车 的轨迹，调节性能较好
2.5.3 RSSR 空间四杆机构
2.5.5 圆轮导杆机构
此转向机构主要由转向杆、转向轮、 短杆构成。 转向盘与从动轴齿轮啮合。短杆一端通
过销钉与转向杆连接在一起，可自由转动。另一端与转向轮的轴固定于小车的中心轴线处。
当转向盘匀速转动， 转向杆会周期性左右摆动， 然后通过短杆的传动， 可以实现转向轮的转
向。从而控制小车绕开障碍物的整体运行。
要使小车行驶
的更远及按设计的轨道精确地行驶， 传动机构必需传递效率高、 传动稳定、 结构简单重量轻
等。
2.6.1 齿轮传动机构
优点：齿轮具有效率高、适用的载荷和速度范围大、工作可靠、传动比稳定。 缺点：但价格较高，且传动距离比较短
2.6.2 皮带轮传动机构
优点：具有结构简单、可以远距离传动、价格低廉、缓冲吸震无噪音等特点 缺点：其效率及传动精度并不高。
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
功能元 A 势能转化
B 行走机构 C 前轮摆动
D 中间传动 E 微调结构
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：Fra bibliotek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
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：
2014/10/15
1、 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。
综合各方面的因素， 选用下图所示机构， 使小车实现微调， 通过拧紧螺母使圆柱相对圆 心的距离固定，使此连接转向机构的小圆柱改变转速，从而改变前轮的完成一次转向时间。 达到改变小车运动轨迹的目的。
图 2.2 圆轮微调机构
2.8 设计方案确定
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、
2.5.1 曲柄摇杆机构
优点：连杆机构中的运动副为低副，其运动副元素为面接触，压力较小，易润滑，损 耗能量少，且运动副一般是几何封闭，对保证小车行进的可靠性有利。
缺点：由于连杆机构的运动必须经过中间构件进行传递，因而构件数目多，传动路线 长，若加工不能保证适当精度，易产生较大的误差积累，也使机械效率降低。 无急回曲柄摇杆机构是平面机构， 要求曲柄处于前轮支架轴线的垂直面， 要多一级转换机构。 该机构对于摇杆与前轮角度的精度要求较高， 装配难度较大， 而且曲柄长度不具备调节功能， 会导致摇杆摆角不对称。
表 1. 势能转向小车形态学矩阵 功能元解
1 重物—锥台绕
线轮机构 后双轮同步驱
动 曲柄摇杆机构
齿轮机构
2 重物—飞轮机
构 单轮驱动
正弦机构（曲 柄移动导杆机
构 皮带轮机构
3
4
RSSR 空 间 四 凸轮推杆机构 杆机构
5 圆轮导杆机构
由以上 A、B、 C、 D四机构的最终组合方案而另行确定
2.4 机构选型基本原则
RSSR空间四杆机构有 2 个球副， 机构简单， 传动效率较高， 但摇杆与前轮的角度难以控制 , 样具有安装精度高的特点
2.5.4 凸轮推杆机构
优点：适当地设计出凸轮的轮廓曲线后就可以使推杆精准地实现所需的运动规律，而 且响应快速
缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损；凸轮精准制造较困难；需使用额 外机构，利用弹簧力与使凸轮与推杆保持接触，
无碳小车方案设计
辅助机构
为了保证小车的正常 运行，避免中途停车，在 设计时必须对传动比取一 定的安全系数，这样就造 成小车的速度会越来越快 。这就存在小车因速度过 快而发生运动精确度降低 的危险。所以就需要一种 小车限速装置。
由于计算精度、加工精 度、场地限制等诸多因素的 影响，小车在成型后必须有 一套完善且尽可能简单的调 整辅助机构。
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
几种非匀速比传动机构
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
几种非匀速比传动机构
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
如何解决同步带松动问题
1 装配间隙利用
2
弹簧张紧
3 偏心轮（凸轮）张紧
装配间隙利用
弹簧张紧
先设轨迹为一条类似正弦 曲线的平滑周期函数曲线
车体转动加速度 （其中的K表示车轮半径）
设初始位置小车中轴 线与轨迹图象x轴夹角 θ0，小车经过时间t 后转过角度Δθ，小 车驱动轴中点速度v。
行驶轨迹计算
积分方程组
∫Ωdt=Δθ
Vx=v cosθ Vy=v sinθ
X=∫Vxdt Y=∫Vydt θ0=dy/dx│t=0
偏心轮（凸轮）张紧
最终确定方案-------弹簧张紧
非匀速比传动相关计算
传动比的计算
传动比的计算
设轴距为L，偏心轮半径R，从动轮 半径r，偏心轮偏心距e、转速为ω ；时间t=0时两轮圆心距最大，偏心 轮顺时针转动。 则从动轮转速ω'=
转速比函数图象
小车行驶轨迹计算
设轴中点转弯半径R转，轮距d，左侧轮速度vl，右侧轮速 度vr。则有R转=
以离心离合器刹车和各个 调整机构为辅助
无碳小车报告(欧勇)
黑龙江首届工程训练综合能力大赛总结报告——论产品的设计及生产流程（以本次大赛“无碳小车”为例进行说明）随着社会的发展，各式新产品层出不穷。
为了满足社会某种特定的需求，一件件新产品应运而生。
而任何一种新产品的诞生都是一个系统而复杂的过程。
在这里我将以“黑龙江首届工程训练综合能力大赛”为契机，结合自身设计制作“无碳小车”的感悟，谈谈一件新产品诞生所需要经历的一些必要过程。
一、进行市场调研一件新产品的产生必然是为了满足市场的某种特定需求，不然所设计的产品就是废品，就没有使用价值。
以“无碳小车”为例，我们需要仔细研究的便是大赛命题，明确规则要求。
大赛命题是“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”，从命题中我们可以明确驱动小车的能量来源，即“重力势能驱动”。
还明确小车有一特殊的功能要求，即“具有方向控制功能”。
研究了命题之后，我们头脑里就有了疑问：怎样实现重力势能的的转化呢？小车到底有怎样的方向功能要求呢？如果看过命题后你的大脑里充满了疑问，那么恭喜你，你审题的目的已经达到了。
接下来要做的就是带着疑问去研究规则的细节。
待到你审题时的疑问一个个被解决时，相信小车在你的脑海里就已经有一个大致的框架了。
二、产品的理论设计要想设计一个产品，我们首先需要明确产品的用途，即产品要被用来做什么，我们希望用它来实现什么功能。
一旦明确了产品的用途之后，我们的设计就有了方向。
以本次大赛“无碳小车”为例，通过我们第一步对命题和详细规则的研究后我们知道我们需要设计一小车，小车需采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），以重力势能转化的能量来驱动小车；小车行进的轨迹要求为S型且能顺利绕过一米一个的障碍物，这就要求转向轮能成周期性的摆动。
1 产品原理概念设计明确了产品的功能特性后，我们接下来要考虑的就是产品的原理，即用什么方式去实现产品所要求达到的功能特性。
产品原理概念设计旨在于此，而不必考虑现实条件的种种制约。
以本次“无碳小车”为例，我们需要考虑两个问题。
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。
无碳小车实验报告 (1)
机械原理课程设计报告书设计题目: 竞赛题目无碳小车的设计课程名称：《机械原理课程设计》学生姓名：学生学号：所在学院：海洋信息工程学院学习专业：机械设计制造及其自动化指导教师：宫文峰2015年12月11日目录 (2)第一章概述 (3)课程设计任务与目的 (3)第一章概述机械原理课程设计是机械类各专业学生第一次课程设计，是重要的实践性教学环节，对于培养学生机械系统运动方案设计和创新设计能力、解决工程实际中机构分析和设计能力等有着十分重要意义。
本次课程设计以第五届全国大学生工程能力综合训练竞赛“无碳小车”题目为基础，进行创新设计。
设计对题目进行了从新分解，运用课程内所学知识，通过查阅资料结合前人经验，从几个方面进行方案的设计与分析选择，依据机械机构的设计理念，设计出一个完全依靠重力势能提供动力，以平面转向机构实现周期性转向自动避让障碍物的轻质小车方案。
课程设计目的与任务课程设计目的1）综合运用机械原理课程的理论和实践知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，促进所学理论知识的巩固、深入和归纳；2）培养学生的创新设计能力、综合设计能力与团队协作精神；3）加强学生动手能力的培养和工程实践的训练，提高学生针对实际需求进行创新思维、综合和工艺制作等实际工作能力；4）提高学生运算、绘图、表达、运用计算机、搜集和整理资料能力；5）为将来从事技术工作打基础。
课程设计任务结合一个简单或中等复杂程度的机械系统，让学生根据使用要求和功能分析，开拓思路，敢于创新，巧妙地构思其工作原理和选择工艺动作过程；由所选择的工作原理和工艺动作过程综合应用所学过的各类常用机构的结构组成、运动原理、工作特点及应用场合等知识，进行机构的选型、创新与组合，构思出各种可能的运动方案，并通过方案评价、优化筛选，选择最佳方案；就所选择的最佳运动方案，应用计算机辅助分析和设计方法（也可以使用图解法）进行机构尺度综合和运动分析；由运动方案和尺度综合结果绘制机构系统运动简图。
无碳小车设计报告范文v40(20221015)-图文
无碳小车设计报告范文v40(20221015)-图文广州大学第二届工程训练综合能力竞赛暨第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛竞赛项目：“S”型赛道场地竞赛成员：张伟鑫、古剑峰、冯燕柱学院：机械与电气工程学院指导老师：刘长红时间：2022年10月12日要我们对小车分别进行机械设计、工艺方案设计、经济成本分析、以及工程管理方案设计等。
其中，机械设计包括方案设计及修改、机构运动分析以及机构力分析等。
重物下落，通过滑轮机构把重物产生的拉力减半，并沿着与重物连接的细线传递到绕线轴中，从而传递到同轴的传动机构中，通过一定传动比的传动机构将转动速度加大，并把动力传到同轴的驱动轮驱使小车前行。
另外，传动机构也把动力传递给转向机构支持小车前轮转向，从而实现小车自动规避障碍物。
小车的功能分析图如下。
图3小车功能分析图2/433）要实现把滚轴的回转运动转换为前轮转向轴的水平滑动，且前轮的左右摆幅相同，实现小车前轮的转向问题，要且保证传动的准确配合。
4）将连续转动变为周期性摆动，可选择的机构很多，从机械设计的高效率和结构简单原则上作对比，在考虑好安装精度，传递效率、结构复杂程度以及成本高低后，选择相应的机构。
2.1.4微调机构1）微调机构一般配合转向机构存在，通过调节转向机构的尺寸信息以适应不同间距的比赛条件。
2）一台小车至少含有一个粗调装置和一个微调装置为宜，以做到快速并精确调整。
3）需通过多次试验确定最佳微调位置对应的最佳路线。
4）结构简单，调整方便。
2.2方案比较根据小车上各个机构进行比较，主要从原动机构、传动机构、转向机构和微调机构四个方面展开。
2.2.1原动机构方案一：捆绑着重物的细绳绕过定滑轮后被捆绑在绕线圈上并与绕线圈缠绕。
重物下降，捆绑着重物的细线绕过定滑轮，带动与后轮轴同心的绕线圈转动，进而驱动后轮转动和传动机构工作。
绕线轴呈锥形。
方案二：捆绑着重物的细绳分别绕过定滑轮和动滑轮后被捆绑在绕线圈上并与绕线圈缠绕。
无碳小车的设计
目录一绪论..........................................................1.1.无碳小车的设计题目及要求..............................1.2.关于无碳小车的分析.................................... 二．设计方案一2.1无碳小车的车架............................................2.2无碳小车的整体分析 .......................................2.3转向机构横拉接头的作用说明 .............错误！未定义书签。
2.4微调机构的设计说明 .....................错误！未定义书签。
2.5该方案设计的优缺点 .....................错误！未定义书签。
三设计方案二.................................错误！未定义书签。
3.1设计方案二的整体分析 (5)3.2设计方案二的优缺点 .....................错误！未定义书签。
四方案一小车的数学及物理运算..................错误！未定义书签。
五无碳小车的调试与改进........................错误！未定义书签。
5.1无碳小车的调试..........................错误！未定义书签。
5.2无碳小车的改进..........................错误！未定义书签。
一：绪论1.1．无碳小车的设计题目及要求设计一款无碳小车，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；小车在前行时能够自动绕过行进道路上的障碍物。
要求：1、小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量来源。
第三届无碳小车06S结构设计报告
依稀记得第一次接触无碳小车在我们的实训课上，当时的任课老师一再地强调这个比赛对我们自身以及学院的重要性，还特别地说此次比赛只允许机械院参加，鼓励我们积极参与其中。对于我们2010级学生来说，理论上的知识当然比不上那些学长学姐了，更别提实际操作经验了，然而参加这个比赛必定是要投入大量的人力物力的，有很大的可能到最后换来的不会是奖牌。但是我们骨子里有着初生牛犊不怕虎的精神，就算再累再苦，我想我们也会坚持下去的。全国大学生工程训练综合能力竞赛是面向在校大学生的一项综合性工程能力竞赛，内容上与高校工程训练教学相衔接，综合体现大学生机械创新设计能力、制造工艺能力、实际动手能力、工程管理能力和团队合作能力。竞赛的目的在于激发大学生进行科学研究与探索的兴趣，加强大学生工程实践能力、创新意识和合作精神的培养.
结构设计总图
比例
第2页
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛-设计图
共3页
驱动及转向原理图
比例
第3页
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛-设计图
共3页
2、设计方案
根据规则，驱动小车行驶过程的所有能量来自于1kg重块从400mm高度垂直下落的重力势能并要求在行驶中避障，因此可以将设计过程分为三个环节：能量转换及储能环节、传动环节和转向环节。如何将重块的势能转换为可以驱动车辆持续行驶的动能是小车设计中至关重要的一个环节，本方案将飞轮作为能量存储的工具，当重物下降速度增大时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来；当重物下降到最低位置时，飞轮动能减少，把能量释放出来。<一>.运动轨迹:小车从赛道一侧越过一个障碍后，整体穿过赛道中线且障碍物不被撞倒；重复上述动作，直至小车停止。小车在越过多个障碍物时，所形成的轨迹类似于正弦曲线。考虑到两点之间直线距离最短，所以在小车越过障碍后使小车运动轨迹为直线。而在穿越障碍物时走弧线，由于小车前轮在转弯后不会马上回直，所以在此过程中考虑小车前轮恢复。<二>.转向装置:由于在小车运动过程中需要转向，所以我们制定了前轮作为转向轮，后两轮作为驱动轮的方案。即通过前轮转向机构，使其能做周期性来回摆动。为改变小车方向而设计一个与后轮转轴相连的大齿轮，当小车前轮杆连接点与大齿轮圆心之间水平间距为ΔL时，小车可以直线行走。所以可以通过改变小车前轮杆连接点与大齿轮圆心的水平距离L来控制小车转向。
无碳小车_S型无碳小车毕业设计
各专业全套优秀毕业设计图纸JIANGXI AGRICULTURALUNIVERSITY本科毕业设计题目：绿色小车学院：姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化年级：指导教师：职称：讲师二0一一年五月摘要本设计是依据课题要求“绿色小车”，即提出一种“无碳”的方法，带动小车的运行，即给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转化为机械能并用来驱动小车行走的装置。
该小车再前行时能自动避开赛道上设置的障碍物（每隔1米，放置一个直径为20mm,高为200mm的弹性障碍圆棒）。
此模型的最大特点是将重力势能转化为齿轮的转动，进而根据大小齿轮的啮合带动驱动轮和转向轮，从而按照规定的路线完成任务。
本文将对绿色小车模型设计过程，结构功能特点进行详细的介绍。
关键词：绿色小车；无碳；势能转化AbstractThe design is based on the requirements of the subject of "green car", that proposes a "carbon-free" approach, driven the car running, that is, given a potential energy, according to energy conversion principles, the design of a gravitational potential energy can be transformed into the mechanical energy and used to drive the car to walk the device. The car then before the line can automatically avoid obstacles on the track set (every 1 m, placed a diameter of 20mm, 200mm flexible high barrier for the rod.) Most important feature of this model is transformed into gravitational potential energy of the rotation gear, thereby driving under the size of the meshing gear wheel and steering wheel, and thus complete the task in accordance with the provisions of the route. This paper will model green car design process, structure and function of the characteristics described in detail.Key words:Greencar; Non-carbon; Potential energyinto目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2车用能源的发展趋势 (1)2 绿色小车总体设计及其运动原理 (2)2.1课题目的及其要求 (2)2.2小车总体设计及其运动原理 (3)2.3设计参数的计算及小车外形尺寸的确定 (4)2.3.1理论行驶距离估算 (4)2.3.2 小车车轮及外形的材料和尺寸的确定 (4)3 小车设计的运动参数计算 (5)3.1主要运动参数计算 (5)3.2原动轴绕线部分设计及计算 (7)3.3运动及运动力参数计算 (8)4 小车主要零件的设计与计算 (9)4.1齿轮1与齿轮2的设计 (9)4.1.1 选择齿轮材料、精度等级、齿轮数选择 (9)4.1.2 按齿根弯曲疲劳强度设计 (10)4.1.3校核齿面接触疲劳强度 (11)4.2齿轮3和齿轮4设计 (11)4.2.1选择齿轮材料、精度等级、齿轮数选择 (11)4.2.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (11)4.2.3校核齿面接触疲劳强度 (12)4.3轴设计 (12)4.3.1 原动轴(2轴)设计 (12)4.3.1.1 选择轴的材料 (12)4.3.1.2 求出轴上的功率、转速和转矩 (13)4.3.1.3 轴的初估计算 (13)4.3.1.4轴上零件的周向定位 (14)4.3.1.5确定轴上圆角和倒角尺寸 (14)4.3.1.6根据轴的结构作出轴的计算简图（图8） (14)4.3.1.7 按弯扭合成应力校核轴的强度 (15)4.3.1.8 精确校核轴的疲劳强度 (16)4.3.1.9绘制原动轴的工作图（附录） (18)4.3.2 驱动轴（1轴）设计 (18)4.3.2.1 轴的材料选择 (18)4.3.2.2 求出轴上的功率、转速和转矩 (18)4.3.2.3 轴的初估计算 (18)4.3.2.4 轴上零件的周向定位 (19)4.3.2.5 确定轴上圆角和倒角尺寸 (20)4.3.2.7校核轴的强度 (21)4.3.3转向机构的设计及计算 (22)4.3.3.1 转向机构有关计算 (22)4.3.3.2 曲轴（3轴）设计 (23)4.3.4支承轴（4轴）设计 (29)4.4滚动轴承的校核 (29)4.5键强度校核 (29)4.5.1 原动轴上键的校核 (29)4.5.2驱动轴上键的校核 (30)4.5.3 曲轴上键的校核 (30)5设计小结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1绪论1.1引言1．“环保在身边之‘无碳生活’”一贴在东楚网黄石新闻网发出后，众多网友纷纷跟帖只招，倡导“无碳生活”。
8字无碳小车结构设计报告
②转向机构设计参数：齿轮模数m=1，Z=20，凸轮半径R=36mm，滚子半径r=2.5mm，前轮中心到前轴距离d=60mm。
4、总结和体会
在无碳小车的设计、加工、装配、调试等环节中，我们在设计、论证、实验验证的过程当中反复探索、不断前进。这个过程，增强了我们对专业知识的理解，同时锻炼了我们的动手能力。在无碳小车不断完善的过程中遇到了很多问题，通过发现问题、分析问题、解决问题，使我们学会了如何从工程设计的角度去看待问题，这是我们参加全国大学生工程训练综合能力竞赛最大的收获！
E.为了便于调试小车轨迹，凸轮采用“插条式”结构；
F.为了保证小车运动的平稳性，故在驱动轴上安装飞轮；
G.为了稳定小车的重心，故采用三杆结构。
3、设计结果
无碳小车的整体结构详见结构设计总图
结构设计参数如下：
①驱动机构的设计参数：传动比i=7，绕线长度L=2000mm，绕线轴启动直径d3=6mm，驱动直径d4=6mm，，后轮直径d5=134mm，前轮直径d6=40mm。
结构设计总图
比例
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第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛-设计图
1:6
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2、设计方案
A.小车以钢板做的底板为主体，下面安装轴承座以支承轴、上面安装吊挂重物的立杆；
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输入轴；
C.输入轴通过一级齿轮传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动；
D.输入轴通过两级齿轮传动驱动前轴，由前轴凸轮驱动齿轮齿条机构控制小车的转向；
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛
无碳小车结构设计报告第六组
C.空间四连杆机构，推程L1、转向臂长L2，转向轮转角ａ1=arctan(L1/L2)。由于空间四连杆机构推程转向轮转角略大于回程转向轮转角，即转向轮向左向右的转角并不相等，因此需预置转角b=（ａ1-ａ2）／2。L1,L2的具体长度需通过实验得出。
2010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
作品取名铝娃，
作品创意：
1.运用空间四连杆机构实现转向功能。
2转向轮上安装自制刻度盘便于调节。
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.小车以铝板做的底板为主体，上面安装轴承座以支承输入轴、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输入轴。
C.输入轴通过一级齿轮传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动。
D.输入轴通过一级齿轮传动与带传动驱动转向轴控制小车的转向。
E.小车的转向通过一个空间的四连杆机构实现，在具体调试时，对杆长进行调节以满足规定要求。
F.小车的驱动轮采用差速设计，减少能量损耗且便于转弯
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5：1计算得小车驱动轮直径D=2.42/5=154mm。