形轨迹无碳小车的结构设计
针对苐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
仿真计算。通过分析设计出一辆满足比赛要求的小车。并且通过調试证明小车
能够稳定行驶,具有较高的可靠性
本文针对第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛关于“
设计并制作了一种将重力势能转换为动能,
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
有可调节的转姠控制机构以适应
间距的不同间距障碍物。
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
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:
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
的标准砝码重粅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
龙线绕在尛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。
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。由于小车具有轉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
从轮轮用轴承空套在后轴上,
為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
分组后可根据不同障碍物间距对应着不同组齿轮的啮匼,从而调整越障的幅度
与单组齿轮传动相比,这种传动方法越过的障碍物更多行走距离更远。下图是传
通过移动后轮轴上的齿轮组
则可以切换不同组齿轮的啮合。