工程訓練大賽結(jié)構(gòu)設(shè)計報告

1、2014吉林省大學生工程訓練綜合能力競賽吉林大學校級選拔賽結(jié)構(gòu)設(shè)計報告總頁第1頁編號：產(chǎn)品名稱無碳小車生產(chǎn)綱領(lǐng)500件/年零件名稱生產(chǎn)批量44件/月1、設(shè)計概述作品取名理工號機械設(shè)計的最終結(jié)果是以一定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來的，按所設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行加工、裝配，制造成最終的產(chǎn)品。在無碳小車的設(shè)計過程中，設(shè)計 裝 要滿足競賽命題要求及中批量生產(chǎn)綱領(lǐng)；要遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計準則，制定適合的設(shè)計程序，保證使用要求；滿足功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟性和外觀 造型等方面的要求；裝配選擇合理的裝配方法。設(shè)計的主要內(nèi)容包括：設(shè)計概述、設(shè)計思路和方案、設(shè)計結(jié)果、總結(jié)和體會。作品創(chuàng)意：1.運用曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。 4.驅(qū)動輪

2、采用差速結(jié)構(gòu)，保證轉(zhuǎn)向時小車不側(cè)翻。 3.使用錐形繞線輪，實現(xiàn)小車的勻速運動。 4優(yōu)化各零件布局，降低小車重心。 5.圓柱膠筒防止小車運行中重塊擺動。2、設(shè)計思路和方案(1).基本結(jié)構(gòu).小車以鋁板做的底板為主體，上面安裝軸承座以支承輸入軸、驅(qū)動軸、吊掛重物的圓筒等，小車的轉(zhuǎn)向輪架也要通過軸承固定在底板上。.使用滑輪機構(gòu)將重塊的能量通過細繩以轉(zhuǎn)矩的形式傳遞到輸入軸。.輸入軸通過一級帶傳動將能量傳到驅(qū)動軸，帶動驅(qū)動輪并驅(qū)使小車向前運動。.輸入軸通過一級同步帶傳動驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸控制小車的轉(zhuǎn)向。.小車的轉(zhuǎn)向通過一個曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)，在具體調(diào)試時，對桿長進行調(diào)節(jié)以滿足規(guī)定要求。.小車的驅(qū)動輪采用差速設(shè)計，減

3、少能量損耗且便于轉(zhuǎn)彎。(2).相關(guān)計算.用y=0.3sinx近似擬合小車運動軌跡 ，可積分得當小車位移為4m時小車所走路程為4.44m，又由驅(qū)動系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中齒輪的傳動比4：1計算得小車驅(qū)動輪直徑d=4.44/4=193mm。.小車質(zhì)量為4kg，總能量為4j，小車理論路程為s=4*400/(10)* *193=30880mm，則小車理論位移為s=4s/4.44=45541mm。.空間曲柄連桿機構(gòu)，推程l1、轉(zhuǎn)向臂長l4，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角1=arctan(l1/l4)。由于空間曲柄連桿機構(gòu)推程轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角略大于回程轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角，即轉(zhuǎn)向輪向左向右的轉(zhuǎn)角并不相等，因此需預置轉(zhuǎn)角b=（1-4）4。l1,l4的

4、具體長度需通過實驗得出。3、設(shè)計結(jié)果（1）無碳小車設(shè)計圖紙 1 套，實物樣機一臺，結(jié)構(gòu)設(shè)計報告一份； （4）小車預期達到的性能指標：小車前行的直線距離達到 30 米，總繞障數(shù)為 45 個4、總結(jié)和體會對于大賽給定的命題，重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)換原理是設(shè)計的重點之一，小車動力傳動結(jié)構(gòu)和摩擦傳動裝置的設(shè)計是最重要的部分。方案確定后在小車的實際設(shè)計與試驗中遇到的主要問題： （1）要保證零部件加工精度與裝配精度，尤其是軸承與軸的配合，從而確保每一個運動件的靈活性與功能的穩(wěn)定性； （4）小車在試驗時常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，對其分析，重心是否穩(wěn)定是影響小車走直線的關(guān)鍵； （3）并且合理計算大小齒 輪的傳動比使得小車前行趨于勻速，能量損失最小。裝訂線學校名稱：長春理工大學 5.相關(guān)圖文裝配圖