大学生工程训练综合能力选拔赛模板.docx

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大学生工程训练综合能力选拔赛模板

大学生工程训练综合能力选拔赛

无碳小车

设

计

说

明

书

作者:

原春圃、李晓、高兴春

指导老师:

解占新、李晓明

1.摘要

2.引言

3.目的

4.工作原理和设计理论推导及加工工艺

5.主要创新点

6.参考文献

7.无碳小车徽标

8.项目经费预算

一、摘要

本作品是依据竞赛命题主题”无碳小车”,提出一种”无碳”方法,带动小车的运行,即给一定重力势能,根据能量转换原理,设计了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。

该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物（每间隔1米,放置一个直径为20mm,高为200mm的弹性障碍圆棒）。

此模型最大的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粘合带动驱动轮和转向轮,从而按照规定的路线完成任务。

本文将对无碳小车模型的设计过程,结构功能特点等进行详细的介绍,并阐述了本作品的创新点。

关键词:

无碳小车齿轮粘合驱动轮转向轮安全高效方便灵活创新理念。

二、引言

1、”环保在身边之‘无碳生活’”一帖在东楚网黄石新闻网发出后,众多网友纷纷跟帖支招,倡导”无碳生活”。

多数网友认为,对社会整体而言,完全”无碳”难以做到,但有意识地减少”碳排放”,却是随时随地可做的事,勿因善小而不为……

2、随着社会科技的发展,人们的生活水平的提高,无碳对于人们来说,显得越来越重要,建设无碳社会,使得生活更加的环保,没有任何的污染。

3、无碳小车的设计与创造,是国家和社会对能源问题和环境问题的更加重视。

4、”无碳车是比较环保的短途代步工具,节能、经济、方便,环保。

因此,在人均拥有汽车比例很高的欧美发达国家,无一例外选择了提倡推广低碳车。

”许多人认为,确保无碳车道便利通达,既是现实选择,也是大势所趋。

现在许多发达国家都把无碳技术运用到各个领域,像交通,家庭用具等,这也是中国当今所要求以及努力的方向。

针对当前这一现状,我们设计了无碳小车模型,用重力势能转换为机械能提供了一种全新的思路,以便更好的解决以上问题

三、目的

本作品设计的目的是围绕命题主题”无碳小车”,即不利用有碳能源,根据能量转换原理,利用重力势能驱动带动具有方向控制功能的小车模型。

这种模型比较的轻巧,结构相正确简单,能够成功的将重力势能转换为小车的动能,从而完成小车前行过程中完成的所有动作

四、工作原理和设计理论推导及加工工艺

1、总体结构

无碳小车模型主要由一个转向轮和两个驱动轮以及几个大小齿轮组成,其中小车中的转向轮,驱动轮,齿轮,支撑板,横杆,木板等如下图所示:

图一

2、设计理论指导及说明

2.1小车模型结构介绍:

图二

2.2车设计的理路指导:

2.2.1小车的运动原理:

如上图所示,重物的牵引带动A轮的转动,A轮的转动带动B轮,再根据B、D之间的齿轮粘合带动C1,C2和E齿轮的转动,E轮带动F轮的转动,从而使G杆左右运动的同时,前后运动,杆的偏转,使得H轮偏转,根据C1,C2轮和H轮的合运动,小车就能够按照要求一边行走一边转弯。

图三

1.在起始时原动轮的转动半径较大,起动转矩大,有利起动。

2.起动后,原动轮半径变小,转速提高,转矩变小,和阻力平衡后小车匀速运动。

3.当物块距小车很近时,原动轮的半径再次变小,绳子的拉力不足以使原动轮匀速转动,可是由于物块的惯性,仍会减速下降,

原动轮的半径变小,总转速比提高,小车缓慢减速,直到停止,物块停止下落,正好接触小车。

2.2.2小车各个尺寸设计的推导:

图四

1）、根据题目中赛中赛道宽度2m,以及每间隔1m,放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒,以及赛道的大致行走路线（如图五）,我组拟定一些实际尺寸的大小及推导