創(chuàng)新設(shè)計(jì)無(wú)碳小車最終版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)械綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明書班級(jí)：_瀟湘09級(jí)機(jī)設(shè)005班_組員：_李楚_ _甘詩(shī)陽(yáng)_ _毛俊_ _指導(dǎo)老師：_胡華榮_目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)31.1無(wú)碳小車整體動(dòng)力學(xué)分析報(bào)告 31.2無(wú)碳小車各構(gòu)件材料力學(xué)性能分析報(bào)告31.3無(wú)碳小車典型零件材料組織分析 32 設(shè)計(jì)過程32.1 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)32.2 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖分析 42.2.1主要機(jī)構(gòu)組成42.2.2原理52.2.3自由度分析52.3 無(wú)碳小車機(jī)構(gòu)立體圖及其結(jié)構(gòu)分析62.3.1整車的裝配圖62.3.2原動(dòng)機(jī)構(gòu)72.3.3車架82.3.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)92.3.5轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)102.3.6微調(diào)機(jī)構(gòu)112.3.7行走機(jī)構(gòu)112.4 參數(shù)分析

2、模型 122.4.1 動(dòng)力學(xué)分析模型122.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型132.4.3急回運(yùn)動(dòng)特性、傳動(dòng)角、死點(diǎn)分析142.4.4靈敏度分析模型162.4.5參數(shù)確定162.5零部件設(shè)計(jì)163設(shè)計(jì)結(jié)果與總結(jié) 174參考資料18附表191 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1無(wú)碳小車整體動(dòng)力學(xué)分析報(bào)告含無(wú)碳小車各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析（運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算、機(jī)構(gòu)各構(gòu)件長(zhǎng)度尺寸確定等）無(wú)碳小車動(dòng)力學(xué)分析，各運(yùn)動(dòng)副摩擦分析、各構(gòu)件受力分析。要求Matlab編程計(jì)算1.2無(wú)碳小車各構(gòu)件材料力學(xué)性能分析報(bào)告含各構(gòu)件強(qiáng)度分析、剛度分析基于結(jié)構(gòu)安全的無(wú)碳小車各構(gòu)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。要求Matlab編程計(jì)算（附源代碼）1.3無(wú)碳小車典型零件材料組織分析取無(wú)碳

3、小車中典型金屬材料進(jìn)行材料組織分析，給出3種以上材料試樣制作方法、組織照片等。2 設(shè)計(jì)過程2.1 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)行進(jìn)動(dòng)作分解 發(fā)條小車提供動(dòng)力動(dòng)力傳輸導(dǎo)輪轉(zhuǎn)向行走的路線發(fā)條釋放的彈性勢(shì)能提供動(dòng)力齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)前輪按需求有規(guī)律地走S型按照類正弦函數(shù)的路線行走小車主要由四個(gè)機(jī)構(gòu)組成：發(fā)條動(dòng)力機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、連桿前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。 動(dòng)力傳輸2.2 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖分析：1432EDCBA2.2.1主要機(jī)構(gòu)組成機(jī)構(gòu)由曲柄1和連桿2、滑塊C組成的曲柄連桿機(jī)構(gòu)（一下簡(jiǎn)稱R）、連桿3和連桿4組成，共5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。2.2.2原理傳動(dòng)齒輪A在發(fā)條帶動(dòng)下作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一方面通過車軸

4、帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪前進(jìn)，另一方面通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)轉(zhuǎn)向“連桿4”，從而帶動(dòng)小車有規(guī)律地左右搖擺，實(shí)現(xiàn)小車前進(jìn)過程中自動(dòng)轉(zhuǎn)彎的效果。2.2.3自由度分析a)自由度分析的必要性：通過自由度分析可以知道機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)受到了多少約束，這樣在畫簡(jiǎn)圖的時(shí)候，就可以知道機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方式了。約束不足或約束多了，機(jī)構(gòu)都不能提供正常的運(yùn)動(dòng)。例如死機(jī)構(gòu)等，所以對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行自由度的分析是作為制造的前條件。b)自由度計(jì)算：總共有5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件：曲柄連桿機(jī)構(gòu)R（曲柄1、連桿2、滑塊C）、桿3、桿4。有7個(gè)低副 ：機(jī)構(gòu)中ABCDE為轉(zhuǎn)動(dòng)副。構(gòu)件CD為移動(dòng)副。有0個(gè)高副所以，自由度F=3*5-（2*7+0）=1我們的勢(shì)能小車只有唯一的原動(dòng)

5、件齒輪7，我們通過計(jì)算得出小車的自由度為1，所以能夠保證小車具有確定的運(yùn)動(dòng)。2.3 無(wú)碳小車機(jī)構(gòu)立體圖及其結(jié)構(gòu)分析：2.3.1整車的裝配圖2.3.2原動(dòng)機(jī)構(gòu)小車原動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求：.驅(qū)動(dòng)力適中，不至于小車拐彎時(shí)速度過大而翻車，或重塊晃動(dòng)厲害影響行走。到達(dá)終點(diǎn)前重塊豎直方向的速度要盡可能小，一則速度過大對(duì)小車有很大的沖擊力，有可能破壞小車；二則，速度過大意味著重物的重力勢(shì)能利用率不夠。在不同的場(chǎng)地。輪所受的摩擦力不同，障礙之間的距離不同，所需要驅(qū)動(dòng)力的大小也不同，因此還得根據(jù)需要來(lái)調(diào)整小車原動(dòng)結(jié)構(gòu)提供驅(qū)動(dòng)力的大小。盡可能使其勻速，提高其穩(wěn)定性。綜合考慮裝置的簡(jiǎn)潔性和高效率兩方面，我們選擇了繩輪結(jié)構(gòu)，

6、并且將輪設(shè)計(jì)為錐形，以實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的控制和調(diào)節(jié)。2.3.3車架車架在小車設(shè)計(jì)中起過度連接、支撐固定作用。我們采用的是三角形和矩形組合的板式。這樣有利于提高小車的穩(wěn)定性及各方面的配合。材料：有機(jī)塑料參數(shù)確定：據(jù)整體尺寸綜合考慮設(shè)計(jì)理由：由于底板所承載的負(fù)荷比較小，選用有機(jī)塑料作為材料，減少能量損耗，薄壁面積應(yīng)小于400mm×400mm。小車的重塊在車上重物支撐桿上方開始下落，距離車底板上面約有600mm多。而小車為了節(jié)省能量及避障性好，車底板一般又不能選的面積太大，兩后輪輪距不能太大，限制底板打?qū)挾炔荒艽?。另外，也可以通過降低小車底板距離地面的高度來(lái)降低整個(gè)車的重心，達(dá)到良好的動(dòng)態(tài)平衡，

7、為此將小車底板折彎，滿足整車重心降低的需要，在滾筒軸上安裝大齒輪的對(duì)應(yīng)部位將小車底板銑出長(zhǎng)孔，使得大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)不至于與底板接觸摩擦。2.3.4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用的是最簡(jiǎn)單的齒輪傳動(dòng)。2.3.5轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是本小車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件已獲得等基本條件，同時(shí)還需要有特殊的運(yùn)動(dòng)特性。能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滿足要求的來(lái)回?cái)[動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)拐彎避障的功能。能實(shí)現(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)有：凸輪機(jī)構(gòu)+搖桿、曲柄連桿+搖桿、曲柄搖桿、差速轉(zhuǎn)彎等等。其中本小車中采用曲柄連桿+搖桿機(jī)構(gòu) 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便

8、于潤(rùn)滑，故磨損減小，制造方便，已獲得較高精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來(lái)維系的，它不像凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來(lái)保持接觸。缺點(diǎn)：一般情況下只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜時(shí)，需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)往往比較多，這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增加，而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制造、安裝誤差的敏感性增加；機(jī)構(gòu)中做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所長(zhǎng)生的慣性力難以平衡，在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷，故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場(chǎng)合。經(jīng)過大量查閱資料，綜合考慮各種機(jī)構(gòu)的利弊，包括加工難度、安裝難度、傳動(dòng)效率、轉(zhuǎn)向精度、及是

9、否會(huì)發(fā)生自鎖現(xiàn)象等，我們選擇曲柄連桿+搖桿作為小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的方案?？墒峭ㄟ^曲柄搖桿機(jī)構(gòu)不能完成三維空間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，因此必須采用雙球形關(guān)節(jié)的連桿，可是以我們學(xué)校的加工能力，很難加工出高精度的關(guān)節(jié)軸承，故我們經(jīng)過思考，用鉤子+孔洞的組合代替了關(guān)節(jié)軸承。這樣的機(jī)構(gòu)摩擦力小，加工簡(jiǎn)單，而且能很好地取代關(guān)節(jié)軸承的作用。2.3.6微調(diào)機(jī)構(gòu)微調(diào)機(jī)構(gòu)全部采用的是簡(jiǎn)單方便的螺紋微調(diào)機(jī)構(gòu)是小車的調(diào)節(jié)部分，也是小車必不可少的裝置。一方面，小車上的曲柄連桿比較靈敏，需要微微調(diào)整，對(duì)誤差進(jìn)行修正。另一方面，是為了調(diào)整小車的軌跡（幅值，周期，方向等），使小車走一條最優(yōu)的軌跡，以適合比賽的需求。在連桿處我們采用的是雙頭螺柱

10、和兩個(gè)內(nèi)螺紋對(duì)連桿的長(zhǎng)度進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)加工精度引起的誤差，同時(shí)能夠很好地配合搖桿精心組合調(diào)節(jié)。具體圖示及相關(guān)尺寸如下：在搖桿處，我們經(jīng)過深思熟慮，最后采用了調(diào)節(jié)精度高且穩(wěn)定的的螺紋結(jié)構(gòu)。我們通過以上兩種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的配和，對(duì)其進(jìn)行多方向調(diào)節(jié)，在修正加工引起的誤差的同時(shí)，更靈活地調(diào)整小車運(yùn)動(dòng)軌跡2.3.7行走機(jī)構(gòu)行走機(jī)構(gòu)即為三個(gè)輪子，輪子又厚薄之分，大小之別，材料之不同需要綜合考慮。有摩擦理論知道摩擦力矩與正壓力的關(guān)系為： 對(duì)于相同的材料為一定值。而滾動(dòng)摩擦阻力，所以輪子越大小車受到的阻力越小，因此能夠走的更遠(yuǎn)。但由于加工問題材料問題安裝問題等等具體尺寸需要進(jìn)一步分析確定。2.4 參數(shù)分析模型2.

11、4.1 動(dòng)力學(xué)分析模型a、驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪受到的力矩MA，曲柄輪受到的扭矩M1，NA為驅(qū)動(dòng)輪A受到的壓力，F(xiàn)A為驅(qū)動(dòng)輪A提供的動(dòng)力，有（其中是考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設(shè)置的系數(shù)）b、轉(zhuǎn)向假設(shè)小車在轉(zhuǎn)向過程中轉(zhuǎn)向輪受到的阻力矩恒為MC，其大小可由赫茲公式求得，由于b比較小，故對(duì)于連桿的拉力FC，有c、小車行走受力分析設(shè)小車慣量為I，質(zhì)心在則此時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心O 的慣量為I （平行軸定理）小車的加速度為：2.4.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模型a、驅(qū)動(dòng)：當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸（曲柄）轉(zhuǎn)過的角度為，則有則曲柄軸（軸1）轉(zhuǎn)過的角度小車移動(dòng)的距離為（以A輪為參考）b、轉(zhuǎn)向：當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動(dòng)軸間的夾角為時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)過的角度為則與滿足以下關(guān)：解上述方

12、程可得與的函數(shù)關(guān)系式c、小車行走軌跡只有A輪為驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過角度時(shí)，則小車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為小車行走過程中，小車整體轉(zhuǎn)過的角度當(dāng)小車轉(zhuǎn)過的角度為時(shí)，有 為求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過設(shè)定合理的參數(shù)得到了小車運(yùn)動(dòng)軌跡2.4.3急回運(yùn)動(dòng)特性、傳動(dòng)角、死點(diǎn)分析 急回運(yùn)動(dòng)特性：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄雖作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿擺動(dòng)是空回行程的平均速度卻大于工作行程的平均速度。急回特性是連桿機(jī)構(gòu)重要的運(yùn)動(dòng)特性，其急回運(yùn)動(dòng)的程度通常用行程速比系數(shù)來(lái)衡量。在曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)中，推程傳動(dòng)角的大小是表示機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率高低、傳動(dòng)性能優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)。所以，如何在保證運(yùn)動(dòng)要求的前提下，獲得優(yōu)良的傳動(dòng)性能

13、，就是設(shè)計(jì)的目的。死點(diǎn)指的是機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)角=0，這時(shí)主動(dòng)件會(huì)通過連桿作用于從動(dòng)件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，所以出現(xiàn)了不能使構(gòu)件AB即從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)的頂死現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為死點(diǎn)。1432EDCBA設(shè)滑塊的行程速比系數(shù)K、滑塊的沖程H，曲柄的長(zhǎng)度a和連桿的長(zhǎng)度b。根據(jù)作圖法設(shè)計(jì)原理可得：極位夾角=180°(K-1)/(K+1)在AC1C2中有： H2(b+a)2+(b-a)2-2(b+a)(b-a)cos 整理得： (1)由上述幾何關(guān)系可見，在已知K(已知)和H的情況下，對(duì)應(yīng)曲柄的某一長(zhǎng)度a，機(jī)構(gòu)的其它幾何尺寸b可確定。其中曲柄的轉(zhuǎn)角為=對(duì)應(yīng)著機(jī)構(gòu)的推程，即為推程運(yùn)動(dòng)角。而曲柄的轉(zhuǎn)角=則

14、對(duì)應(yīng)著機(jī)構(gòu)的回程，即回程運(yùn)動(dòng)角。極限位置和分別為推程的起始位置和終止位置。 如圖所示，所以機(jī)構(gòu)有急回作用，此時(shí)行程速度變化系數(shù)為K=當(dāng)機(jī)構(gòu)以曲柄AB為原動(dòng)件時(shí)，從動(dòng)件滑塊與BC所夾的銳角即為傳動(dòng)角，其最小傳動(dòng)角將出現(xiàn)在曲柄AB垂直機(jī)架的位置。即推程最小傳動(dòng)角必出現(xiàn)推程起始位置或曲柄滑塊路程近垂直位置ABC時(shí) 當(dāng)以曲柄AB為原動(dòng)件時(shí)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角0，所以機(jī)構(gòu)無(wú)死點(diǎn)位置。但當(dāng)以滑塊為主動(dòng)件時(shí)，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)從動(dòng)件曲柄AB與BC存在兩處共線位置，故有兩個(gè)死點(diǎn)位置。 本機(jī)構(gòu)AB為原動(dòng)件，所以無(wú)死點(diǎn)位置2.4.4靈敏度分析模型小車一旦設(shè)計(jì)出來(lái)在不改變其參數(shù)的條件下小車的軌跡就已經(jīng)確定，但由于加工誤差和

15、裝配誤差的存在，裝配好小車后可能會(huì)出現(xiàn)其軌跡與預(yù)先設(shè)計(jì)的軌跡有偏離，需要糾正。其次開始設(shè)計(jì)的軌跡也許并不是最優(yōu)的，需要通過調(diào)試試驗(yàn)來(lái)確定最優(yōu)路徑，著同樣需要改變小車的某些參數(shù)。為了得到改變不同參數(shù)對(duì)小車運(yùn)行軌跡的影響，和指導(dǎo)如何調(diào)試這里對(duì)小車各個(gè)參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析。通過MATLAB編程得到幅值周期方向i-0.0117-0.09158528.135b176.5727-35.3795578.82R-0.316316.39132528.1437a11.-0.27592528.5547曲柄半徑r123.71445-18.9437535.3565d0.-117.738528.1465轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)-1.63

16、7693.527.5711連桿長(zhǎng)度-176.955-196.268477.35612.4.5參數(shù)確定單位：mm轉(zhuǎn)向輪與曲柄軸軸心距 b=150;搖桿長(zhǎng)c=60;驅(qū)動(dòng)輪直徑D=35;驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1=70驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2=70;驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離d=127;曲柄長(zhǎng)r1=132.5零部件設(shè)計(jì)需加工的零件：a驅(qū)動(dòng)軸6061空心鋁合金管。外徑6mm 內(nèi)徑3mmb車輪聚甲醛板（POM板材）。厚度：8mm，規(guī)格尺寸：600*1200mmc車架廢木材。規(guī)格尺寸：150*100*4mmd曲柄鋼板。厚度2mme連桿、搖桿6061實(shí)心鋁管。直徑8mm3設(shè)計(jì)結(jié)果與總結(jié)小車行走軌跡圖整個(gè)小車

17、的設(shè)計(jì)用到了各種機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械原理，經(jīng)過我們的設(shè)計(jì)和組合，各個(gè)結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系、相互配合，成為一個(gè)有機(jī)的整體。安裝好小車，放置好重物后，經(jīng)過一定的試車和微調(diào)，小車就可以開始工作了。松開手，重物緩緩下落，通過定滑輪的繩從滾筒上慢慢展開，同時(shí)帶動(dòng)滾筒所在的軸以及軸上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪通過嚙合使得后輪所在從輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小車向前行駛；在主動(dòng)軸上曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)控制前輪周期性轉(zhuǎn)向，從而使小車走出特定的S形軌跡。小車的整體評(píng)估：優(yōu)點(diǎn)：整個(gè)小車以模塊化設(shè)計(jì)的方法設(shè)計(jì)組合而成，各機(jī)構(gòu)無(wú)論是功能還是加工等都是相對(duì)獨(dú)立的。各機(jī)構(gòu)部件選擇合理，效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，精確度能得到很好地保證。微調(diào)機(jī)構(gòu)均采用螺紋

18、的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)精度高，且加工相對(duì)容易。以鉤子+孔洞的結(jié)構(gòu)代替復(fù)雜且加工難度高精度難保證的關(guān)節(jié)軸承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效果良好。采用單輪驅(qū)動(dòng)，方便簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：所有的設(shè)想、計(jì)算等均只是處于理論的階段，還需整體實(shí)踐。鉤子+孔洞的設(shè)想方向不錯(cuò)，但細(xì)節(jié)部分還需改進(jìn)。4參考資料朱 理主編 機(jī)械原理張建中、何曉玲主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)徐錦康主編 機(jī)械設(shè)計(jì)張美麟主編 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)附表動(dòng)力學(xué)分析程序clearclcticn=1000;h=linspace(0,0.5,n);ii=3;b=0.15;R=0.111;%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1a1=0.08;%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2a2=0.0

19、8;%曲柄半徑r1r1=0.01347;%繩輪半徑r2r2=0.006;%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離dd=0.18;%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)cc=0.06;l=sqrt(b2+r12)+(0.351)/1000;%算法g=-10;sd2=h/r2;sd1=sd2/ii+pi/2;C=l2-2*c2-r12.*(cos(sd1).2-(b-r1.*sin(sd1).2;A=2.*c.*(b-r1.*sin(sd1);B=-2*c2;af=asin(C./sqrt(A.2+B.2)-atan(B./A);format longrou=a1+(d)./(tan(af);s=sd2*R;ds=s(2)-s(1);dbd

20、=ds./(rou);bd=cumsum(dbd);dy=ds*cos(bd);dx=-ds*sin(bd);x=cumsum(dx);y=cumsum(dy);xb=x-(a1+a2).*cos(bd);yb=y-(a1+a2).*sin(bd);xc=x-a1*cos(bd)-d*sin(bd);yc=y-a1*sin(bd)+d*cos(bd); toc %動(dòng)力學(xué)分析%參數(shù)輸入%小車總質(zhì)量mc=1.6+1;Nc=9.8*mc/3;%小車慣量rc=0.07;I=mc*rc2;a3=0.05;II=I+m*(rou-a1).2+a32);%傳動(dòng)效率lmd=0.5;%前輪半徑RC=0.05;%

21、前輪寬度B=2/1000;%彈性模量E1=100*;E2=150*;mu=0.2;%接觸應(yīng)力sgmc=sqrt(Nc/B/RC)/(2*pi*(1-mu2)/E1);bc=Nc/sgmc/2/B;%摩擦因素mucmuc=0.1;%摩擦力矩McMc=sgmc*muc*bc*B2/4;%摩阻系數(shù)sgm=0.5/1000;mMN=rou.*(m*9.8*r2*lmd-Nc*sgm)/R;K=rou.*m*r22*lmd/R2;NCNB=Nc*sgm.*sqrt(rou-a1).2+d2)/RC+Nc*sgm*(rou-a1-a2);RIA=II./rou;NRA=NCNB*R./rou;aa=(mM

22、N-NCNB)./(K+RIA); plot(y,aa)hold on運(yùn)動(dòng)學(xué)分析程序clearclctic%符號(hào)定義%驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)過角度sd2%驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)比ii%轉(zhuǎn)向輪軸心距b%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)c%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度af%驅(qū)動(dòng)輪半徑R%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離d%小車行駛的路程s%小車x方向的位移x%小車y方向的位移y%軌跡曲率半徑rou%曲柄半徑r1%繩輪半徑r2%參數(shù)輸入n=1000;h=linspace(0,0.5,n);ii=3;b=0.15;R=0.111;%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1a1=0.08;%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2a2=0

23、.08;%曲柄半徑r1r1=0.01347;%繩輪半徑r2r2=0.006;%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離dd=0.18; %轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)cc=0.06;l=sqrt(b2+r12)+(0.351)/1000; %算法g=-10;sd2=h/r2;sd1=sd2/ii+pi/2;C=l2-2*c2-r12.*(cos(sd1).2-(b-r1.*sin(sd1).2;A=2.*c.*(b-r1.*sin(sd1);B=-2*c2;af=asin(C./sqrt(A.2+B.2)-atan(B./A);format longrou=a1+(d)./(tan(af);s=sd2*R;ds=s(2)-s(1)

24、;dbd=ds./(rou);bd=cumsum(dbd);dy=ds*cos(bd);dx=-ds*sin(bd);x=cumsum(dx);y=cumsum(dy);xb=x-(a1+a2).*cos(bd);yb=y-(a1+a2).*sin(bd);xc=x-a1*cos(bd)-d*sin(bd);yc=y-a1*sin(bd)+d*cos(bd); plot(x,y,'b',xb,yb,'b',xc,yc,'m'); hold on grid on for i=1:9 t=0:0.01:2*pi; xy=0.01.*cos(t)-0.

25、23; yy=0.01.*sin(t)+i; plot(xy,yy); hold on endtoc靈敏度分析程序cleartic%符號(hào)定義%驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)過角度sd2%驅(qū)動(dòng)軸與圓柱凸輪軸傳動(dòng)比ii%轉(zhuǎn)向輪與圓柱凸輪軸心距b%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)c%轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過的角度af%驅(qū)動(dòng)輪半徑R%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離d%小車行駛的路程s%小車x方向的位移x%小車y方向的位移y%軌跡曲率半徑rou%曲柄半徑r1%繩輪半徑r2%參數(shù)輸入n=10000;h=linspace(0,0.5,n);ii=3;b=0.15;R=0.111;%驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a1a1=0.08;%驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距a2a2=0.08;%曲柄半徑r1r1=0.01347;%繩輪半徑r2r2=0.006;%驅(qū)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)向輪的距離dd=0.18;%轉(zhuǎn)向桿的長(zhǎng)cc=0.06;l=sqrt(b2+r12)+(0.351)/1000;aa=zeros(1,8);kk=zeros(3,8);A1=zeros(9,4);ddc=