1、2010 年湖南省首届大学生工程训练综合能力竞赛报名表编号： 参赛队所在学校 邮编姓名 电话 通讯地址联系人 手机 传真 Email照 片照 片照 片姓名 姓名 姓名性别 性别 性别年龄 年龄 年龄手机 手机 手机学号 学号 学号院系班级院系班级院系班级参赛学生签名 签名 签名姓 名 性别 年龄 职称/ 专业 手 机 签 名指导教师/领队学校主管部门意见：（公章）年 月 日组委会意见：（公章）年 月 日第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛无碳小车一、设计原理1、驱动装置小车的驱动力来自重物的重力。重物通过轻绳跨过两个定滑轮连接到驱动轴的 T 型轴上，开始时 要求驱动力比较大， 轻绳从 T 型轴
2、的大端开始（M=FR 得 F=M/R），驱动 后小车加速运动，由于要减小小车的速度和重物下降速度，轻绳连接 T 型 轮的半径逐渐变小，来减小驱动力。最终使重物下降到小车上的速度为零，使系统降低由冲击引起的能量损失，使更多的重力势能转化为小车前进克服的摩擦能。因为重物下降到小车时速度为零，所以小车的速度也为零。2、传动装置重物重力驱动小车的驱动轴后，驱动轴开始转动，在驱动轴和凸轮轴间使用齿轮传动来调节两轴转速。驱动轴和后轮通过键联接传动。前轮和轴的联接为轴承联接。3、转向装置转向由凸轮和直动滚子推杆完成。驱动轴通过齿轮传动联接后带动凸轮轴转动，凸轮轴带动凸轮转动，推杆的另一段 联接前轮轴上一点，
3、推杆的推程和回程过程使前轮周期的转动，最终使小车行走轨迹为近似正弦曲线。凸轮的回程力由弹簧提供。4、细节设计车身尽量简单原则，来减小小车总质量，但要有足 够位置放置载重物块。推杆的用轴套定位来保证推程和回程过程中方向不变。齿轮和轴承尽量选用标准件尺寸，易于加工。前后车轮选用轻质材料，而且适当的挖空。二、设计数据1、小车轨迹： （如图 1）20.4sinyx2、凸轮推杆运动规律： （R 为 前轮中心到前轮轴与推杆0.cosyR接触点的距离， 为凸轮的旋 转角度）3、凸轮：基圆为 40mm，推程为 62.8，mm 近休止角和 远休止角几乎为零。(如图 2)4、轴：直 2 为 10mm，凸轮轴和驱动
4、轴相距 63mm5、T 型轴：上底 10mm，下底 20mm，长为 40mm6、轮：前轮直径 30mm，后轮直径 480mm，前后轮中心水平距离 为 300mm，两后轮距离为 400mm。7、齿轮：传动比为 3，小齿轮齿数为 21，大齿轮齿数 63，压力角 20，模数 1.58、受力分析：驱动力 ,可见随着 T 型轮的半径变小，驱动力 F 也逐渐减小。tFR绳 轮9、运动分析：小车加速度 ，可得小车先加速后减速，最后11220famaF大 于小 于速度为零。注：T 型 轮的直径变化，应 在小车质量完全确定后设计 ，使小车先加速后减速，最后速度为零。三、工艺1、车架：材料以角铁和薄壁方管为主，具
5、体材料尺寸见附图。 轴承座用厚壁钢管制作，外径依据所选轴承的外径确定。车架的各部分用焊接结合钳工的方式加工。2、转向架：材料采用钢板和钢管，用 焊接方式连接，滑槽在铣床上加工。3、驱动轴：材料选用 45 钢，序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备1 备料5 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床6 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动车床15 精车外圆 精车各外圆并切槽、倒角 锥堵顶尖孔 数控车床19 铣键槽 两端键槽，梯形轮键槽，齿轮键槽端面，外圆 立式铣床25 钳工 端面孔去锐边倒角，去毛刺26 检验 按图样要求全部检验4、凸轮轴：材料选用 45 钢序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备1 备料
6、2 铣端面钻中心孔 毛坯外圆 中心孔机床3 粗车外圆 顶尖孔 多刀半自动车床4 精车外圆 精车各外圆并切槽、倒角 锥堵顶尖孔 数控车床5 铣键槽 凸轮 ， 齿轮键槽 端面，外圆 立式铣床6 钳工 端面孔去锐边倒角，去毛刺7 检验 按图样要求全部检验5、凸轮：采用铸造，数控铣床结合的方式加工。序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备1 备料2 铣两面，钻孔 划线找正 数控铣床3 粗铣轮廓 孔，两平面 数控铣床4 精铣轮廓 孔，两平面 数控铣床5 扩孔 孔，两平面 立式铣床6 拉键槽 孔，两平面 拉床7 钳工 端面孔去锐边倒角，去毛刺8 检验 按图样要求全部检验6、齿轮：材料选用塑料，先铸造，在滚
7、齿序号 工序名称 工序内容 定位基准 设备1 备料2 铣端面，钻中心孔 外圆 数控铣床3 粗车外圆 中心孔孔，端面 数控车床4 精车外圆 中心孔孔，端面 数控车床5 精车中心孔，端面 外圆 立式铣床6 拉键槽 外圆 拉床7 钳工 端面孔去锐边倒角，去毛刺8 检验 按图样要求全部检验7、滚子推杆：材料选用钢管，通过焊接做成。8、转向轮和驱动轮：材料选用塑料，通 过铸造和钳工制成。四、成本分析键 5+轴 承 15+齿轮 15+车轮 15+车身 25+凸轮推杆 15+其他 15=105五、装配草图六、徽标设计徽标整体呈绿色渐变模式表达着一种绿色、低碳的生活正一步一步的成为主流。字母 C 在化学元素符号中代表碳，右下方的 图形的外 轮廓是 0，C0 就表示无碳，贴合主题。右下方图形中间的空白代表着一条路，代表无碳的设计才能走的远，同时 co 也是 continue 的前两个字母，代表着可持 续发展道路。七、附图图 1 小车理论行走路线图 2 凸轮轮廓曲线
