无碳小车论文

三 江 学 院 本科毕业设计（论文） 题    目  前驱前转向型无碳小车的结构设计     高职院  院（系） 机械制造及其自动化 专业 学生姓名    季歆伟    学号   G115152015    指导教师      徐伟     职称      实验师      指导教师工作单位        三江学院            起讫日期        2014.12.8-2015.4.12         摘  要 目前全球经济飞速发展，带来环境问题愈发明显，传统能源逐渐衰竭，鉴于此无碳小车的研制具有十分重要的意义。汽车虽然是21世纪最重要的交通工具，但他有许多弊端。汽车尾气污染是由汽车排放的废气造成的环境污染。可以说，汽车是一个流动的污染源。在世界各国，汽车污染早已不是新话题。20世纪40年代以来，光化学烟雾事件在美国洛杉矶、日本东京等城市多次发生，造成不少人员伤亡和巨大的经济损失！ 在能源和环保的压力下，提高旧能源汽车的效率以迫在眉睫。目前的汽柴油内燃机热效率小于30%，如果算上机械效率以及其他的能量传递损失，则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问，如果能够提高热机的效率，则可在一定程度上缓解目前的石油危机。 针对题目要求拟定了无碳越障小车的总体设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，通过计算分析完成了无碳越障小车的结构设计，绘制了装配图和部分主要零件图，通过模拟仿真验证了预定功能。 该自行小车在前行时能够以正弦曲线或余弦曲线轨迹自动避开设置的障碍物。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。 关键词： 无碳越障小车；环保；能量转换；结构设计 Abstract Nowadays, the global economy developing rapidly ,brings increasingly obvious environment problems and the traditional energy is going to failure gradually. Auto though is the 21st century the most important traffic tools, but he has many shortcomings. Car exhaust pollution is by car exhaust emissions cause environmental pollution. Can say, the car is a flow sources of contamination. In the world, automobile pollution has not a new topic. Since the 1940s, photochemical smog event in USA Los Angeles, Tokyo to cities such as it has happened so many times that has caused a lot of casualties and huge economic losses！ On energy and environmental pressures, improve the efficiency of the old energy vehicles with imminent. The current steam diesel units, if less than 30% thermal efficiency is mechanical efficiency and other energy transmission loss, the total efficiency accounted for only about 15 per cent of fuel release heat. No doubt, if can improve the efficiency of the engine, it may be relieves the current oil crisis. So the development of carbon-free car is great significance. Studying out the scheme design based on the requirments if this subject, finishing the physical design of the carbon-free car by computational analysis, drawing the assembly drawing and part of the main parts drawing, vertify the reservation function by pro/E’s simulation and making the physical prototype, finally reached the required function by the entity prototype presentation. The car when traveling can be automatic avoid the barriers with sine curve track or cosine curve track. The model biggest characteristics is a potential energy into gear rotation, which according to the gear adhesive rotation that drive the driven wheel and steering wheel, than complete the task with the prescribed route .This paper will be detailing introduction.The carbon-free car model of the design process and the structure and function characteristics . Key words ：carbon-free car; environmental protection ; Energy Conversion；Structure Design 目  录 绪论    1 第一章  绿色汽车概述    3 1.1汽车污染的危害    3 1.2 世界各国电动汽车产业    3 1.3 中国与世界先进水平的差距    4 第二章  无碳小车的任务    6 2.1 无碳小车设计概述    6 2.2 无碳小车设计任务    6 第三章  无碳小车的设计    7 3.1 无碳小车各部分机构类型    7 3.2 无碳小车的基本参数    7 3.3 无碳小车的总体设计    7 3.3.1 无碳小车的轮距、轴距、车体长宽的计算    7 3.3.2 无碳小车行使轨迹的计算    9 3.4 无碳小车主要机构设计    10 3.4.1 滑轮机构    11 3.4.2 传动机构    12 3.4.3 控制机构    13 3.4.4 转向机构    14 第四章    15 4.1小车的装配    15 结束语    16 致  谢    17 参考文献    18 附  录 ................................................... 19 绪论 卡尔·弗里特立奇·本茨（Karl Friedrich Benz，1844年11月25日－1929年4月4日），德国著名的戴姆勒－奔驰汽车公司的创始人之一，现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父”、“汽车鼻祖”。 汽车在改变我们的生活，它在带给我们极大便利的同时，的确也带来了一些烦恼。但是，生活就是这样，对任何生活方式的评价都是相对的，没有绝对的好与坏。这是一种观念，一种态度，更是一种文化哦。 1890-1920 马车过渡到汽车，金属车身出现　1885年，德国 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 师卡尔·本茨制成了世界上第一辆三轮车，并于1886年1月29日申请并获得了发明专利，所以，1886年1月29日被认为汽车的诞生日。几乎同时，,德国工程师戈特利布·戴姆勒也成功研制成一辆公认的以内燃机为动力的四轮汽车。1894年奔驰velo是最早的量产汽车。 材料方面,1900年,金属车身获得专利,但主体结构仍是木材和连接（以前是这个“他”）它们的钢材。二十世纪初,JOHN PIERPONT MORGAN创建了美国钢铁公司,为迅速成长的汽车工业提供充足原料,1914年Edward G budd 发明了全金属车身。同年道奇公司生产了第一辆全金属汽车。1918年意大利蓝旗亚公司也开始生产全金属汽车。非承载式车身向承载式车身转变,汽车不再是底盘和车身的简单叠加,而是成为整体。 技术方面,1890年panhard levassor公司(法国)制造的第一批汽车为后来汽车设定了很多标准并沿用至今。如前置发动机后轮驱动布局和最早的变速器。1904年panhard levassor又对汽车布局做出了注解,包括发动机舱罩的身高和乘客座位的降低等,勾勒出了现代汽车雏形。 汽车虽然是21世纪最重要的交通工具，但他有许多弊端。　进入21世纪，汽车污染日益成为全球性问题。随着汽车数量越来越多、使用范围越来越广，它对世界环境的负面效应也越来越大，尤其是危害城市环境，引发呼吸系统疾病，造成地 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 空气臭氧含量过高，加重城市热岛效应，使城市环境转向恶化。有关专家统计，到21世纪初，汽车排放的尾气占了大气污染的30～60%。随着机动车的增加，尾气污染有愈演愈烈之势，由局部性转变成连续性和累积性，而各国城市市民则成为汽车尾气污染的直接受害者。 新能源汽车是杜绝汽车污染的最好方案。新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。其废气排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。中国市场上在售的新能源汽车都是混合动力汽车。 近三年来，特别是在2010年，德国、美国、日本、英国等国，不约而同地动用行政手段，由政府或有政府背景的民间组织制定并出台各自的新能源汽车产业促进政策。政策出台之密集，前所未有；重视程度之高，亦前所未有。虽然各国政府都非常重视新能源汽车特别是电动汽车的发展，但都处于“摸着石头过河”的阶段。对于同样想要争夺发展主导权的中国政府和中国汽车工业而言，外国政府的做法值得我们学习和借鉴。本研究的目的，是找出中外政府在促进新能源汽车发展方面政策的异同，通过对比加深对新能源汽车产业化规律的认识，更好地引导我国新能源汽车产业的发展。 在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十二五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011-2015年开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三五”期间即2016-2020年，我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车，插电式电动轿车，氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。 在传统汽车方面，中国与国外先进水平的差距有目共睹，最主要的是在发动机效率和变速箱水平上。目前的汽柴油内燃机热效率小于30%，如果算上机械效率以及其他的能量传递损失，则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问，如果能够提高热机的效率，则可在一定程度上缓解汽车污染。至于新能源汽车，中国与国外先进水平的差距在于传动系统的能源利用效率上。 本课题着重在如何提高能源的传动效率上，该课题综合运用“机械制造技术”、“数控技术”、“制造装备及自动化”等专业课程所学的知识。 第一章  绿色汽车概述 1.1汽车污染的危害 有关研究表明，机动车排放的污染物会给大中城市带来超过60%的空气污染，散布到空气中的尾气烟雾有上百种不同的化合物，1辆轿车1年排放的污染物比其自身的重量还大3倍。机动车排出的氮氧化物、细微颗粒物及硫化物等是造成酸雨、雾霾等自然气象甚至灾害的重要原因。排出的碳氢化合物与氮氧化物在强烈日光的作用下发生化学反应会形成毒性很大的光化学烟雾，造成极为严重的大气污染。 机动车排放的污染物主要集中在离地面1米左右的层面，正处在人的呼吸带附近，对人体健康构成较大威胁。  碳氢化合物中包含有200多种有机物成份，大部分有毒，其中一些甚至是致癌物质。氮氧化合物会与空气中的氨以及其他化合物反应，可生成硝酸颗粒物，影响人体呼吸系统，损害肺组织，引发肺气肿和支气管炎等呼吸系统疾病，还可能加重心脏病患者的病情。  一氧化碳俗称煤气，与人体血液中血红素的亲和力是氧气的210倍，而血红素担负着向人体器官和组织输送氧气的重任。血红素和一氧化碳结合生成一氧化碳血红素使人体供氧量不足，对心脏病和呼吸系统疾病患者危害很大，严重的可导致人体缺氧死亡。  柴油车排放的颗粒物以碳黑为主，含有苯并芘等致癌物质，人体吸入后会损伤肺泡和粘膜，引起肺组织纤维化，导致肺心病，并可引起慢性鼻咽炎、慢性支气管炎等一系列疾病。 1.2 世界各国电动汽车产业 世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车，并且取得了一定程度的进展和突破。  一直以来，出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界市场的考虑，日本十分重视电动汽车的研制与开发。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。该轿车于2000年7月开始出口北美，同年9月开始出口欧洲，现在已经在全世界20多个国家上市销售。目前推出的产品已经是多次改进后的第二代产品，其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试，PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%；在市郊节油29.7%，综合节油40.5%。有关统计数据显示，丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2004年9月15日，一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式，宣布双方在2005年内，共同生产丰田PRIUS混合动力轿车。PRIUS混合动力轿车将在同年进入中国市场。  美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 ，其中通用汽车公司投入1.48亿美元，福特汽车公司投入1.38亿美元，克莱斯勒汽车公司投入8480万美元，进行为期5年的研制开发工作，并于1998年北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上，现已推出三款混合动力概念车GM。 中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来，我国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。 2008年，新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长，1-12月新能源乘用车销售899台，同比增长117%，而商用车的新能源车共销售1536台，1-12月同比下滑17%。 2009年，在密集的扶持政策出台背景下，我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微，但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。2009年1-11月，新能源乘用车销量同比下降61.96%，至310辆。2009年1-11月，新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长178.98%，至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇，“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。 2010年，我国正加大对新能源汽车的扶持力度，2010年6月1日起，国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2010年7月，国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。 1.3 中国与世界先进水平的差距 在传统汽车方面，中国与国外先进水平的差距有目共睹，最主要的是在发动机效率和变速箱水平上。目前的汽柴油内燃机热效率小于30%，如果算上机械效率以及其他的能量传递损失，则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问，如果能够提高热机的效率，则可在一定程度上缓解汽车污染。 与中国相比，欧盟能源利用效率远远高于中国，1993-2004年中国能源消费强度的均值为2.41万吨当量煤／亿元，同期欧盟的能源消费强度均值为0.31万吨当量煤／亿元，二者相比中国是欧盟的7.77倍。就能源消费弹性而言，1996-2004年欧盟的均值为0.36，而中国的为0.57，中国为欧盟的1.58倍，这就是说，中国的GDP每增长1个百分点所引起的能源消费增长是欧盟的1.58倍。中欧能源消费弹性相差不像能源消费强度那么大，一个主要原因可能来自中欧经济增长率差异悬殊。 欧盟的能源消费强度不仅在量上远远小于中国，而且在变化趋势上也优于中国，呈现出稳定持续下降的趋势，而中国在2001年以后却呈现出急剧上升的趋势。就能源消费弹性而言，中欧之间的差异不像能源消费强度那样大，而且从变化趋势上看，二者似乎成反向变化趋势，即中国能源消费弹性增加时欧盟能源消费弹性下降，中国能源消费弹性下降时欧盟的反而上升。这种相反的变化 1年之前表现较为明显，而在2001年以后，欧盟的能源消费弹性却呈现出剧烈的上下波动的趋势，而中国的则持续上升。 至于新能源汽车，中国与国外先进水平的差距在于传动系统的能源利用效率上。现在，混合动力汽车的电子控制系统有两个鞋盒大，平均重30千克。而英飞凌的系统采用HybridPACK功率模块技术，大小仅为电子控制系统的一半，相当于一个标准鞋盒，重约15千克。英飞凌系统采用全球领先的IGBT芯片技术，实现了最大的能源效率，比现有系统提高了20%。与目前的解决方案相比，英飞凌系统使电能损耗降低五分之一，使冷却更为简单。节省的能源可用于车辆的驱动。目前，牵引机车和其它多种电气传动装置已经采用IGBT技术，实现能源效率最大化。其主要技术均为国外产品，而同类型的中国产品在传动系统的能源利用效率较低。 第二章  无碳小车的任务 2.1 无碳小车设计概述 通过分析，小车应具备的基本功能有：重力势能的转换、驱动自身前进、自动避开障碍物，并且要在一定的能量下尽可能提高前进距离和绕杆数量。  根据小车的功能性需求，进行模块化设计。小车的设计划分为六个部分：车架、原动机构、传动机构、转向机构、驱动系统、微调机构。 无碳小车的结构 2.2 无碳小车设计任务 本课题着重在如何提高能源的传动效率上，通过分析无碳小车设计任务书，根分析与主题相关的语句的意义归纳出无碳小车的设计任务，将归纳出的设计任务以主次顺序排列。 无碳小车的设计任务： 1、 无碳小车的主要任务：使用规定的重力驱动无碳小车运动。 2、 无碳小车的次要任务：在能够行使的情况下，要使无碳小车能够自动避开赛道上设置的障碍物。 3、 无碳小车的附加任务：在能够满足前两个要求的情况下，使无碳小车的路程尽量长一些。 第三章  无碳小车的设计 3.1 无碳小车各部分机构类型 根据无碳小车的设计要求和无碳小车各个部分的意义来确定各个组成部分的机械机构类型。由于车体部分和驱动部分无机械机构类型，所以将其排除在外。无碳小车达到设计要求就要尽量减少能量的损耗，所以我在确定机构类型的时候将减少机构的能量损耗为最主要的条件。 主要部分采用的机构 组成部分名称 采用机构 动力部分 滑轮机构 传动机构 线轮传动和皮带轮传动 控制机构 连杆滑块机构 转向机构 滑块机构     3.2 无碳小车的基本参数 根据类比法确定无碳小车的一些基本数据以方便用于后面的计算。 无碳小车的基本数据 项目 数据（单位） 无碳小车总质量 M=1kg 重物质量 m=1000g 后轮 D=120mm 重物距地面高度 H=700mm、 行使轨迹的振幅 h=500mm 障碍物之间的距离 L=1000mm     3.3 无碳小车的总体设计 3.3.1 无碳小车的轮距、轴距、车体长宽的计算 根据无碳小车设计任务书的要求：在小车行走过程中，重物和载荷不允许掉落，所以要计算无碳小车的轮距、轴距、车体长宽以免在行使的过程中翻倒。考虑到在小车行使的过程中有加速、有转弯等特殊的运动轨迹以及无碳小车为三轮结构，所以计算无碳小车的轮距、轴距、车体长宽时不但要满足静态条件也要满足动态条件。 （1）无碳小车的轮距计算 在无碳小车的行使过程中，无碳小车由于要避开障碍物，所以将不可避免的使无碳小车的行径路线变成曲线。在无碳小车最初的阶段，由于重物在无碳小车的顶部会在转弯时产生倾覆力矩，所以无碳小车的轮距必须有足够的长度来抗拒倾覆力矩以保证无碳小车的稳定。因为无碳小车所行使的轨迹是sin曲线计算步骤比较复杂，所以在本次计算中用圆周运动的计算公式来代替。计算公式如下： 行驶轨迹示意图 小车的向心加速度a为（v2÷R） 由力矩平衡方程推得： m×g×L÷2=m×（v2÷R）×H 已知： v=0.1m/s    R=0.5m  H=0.5m 将数据代入公式可算出结果：L=0.1m 由于无碳小车在行驶的过程中会有各种不确定的因素，所以最终将无碳小车的轮距确定为140mm。 （2）无碳小车的轴距计算 在无碳小车的运动过程中，无碳小车的运动是由慢到快的，所以无碳小车将不可避免的产生加速度。由于重物的影响，所以在无碳小车的顶部会在加速时会产生倾覆力矩，因此无碳小车的轴距必须有足够的长度来抗拒倾覆力矩来确保无碳小车的稳定。计算公式如下： 无碳小车的力矩分析 小车启动时的加速度a预估为1m/s2。 由力矩平衡方程推得： m×l=m×a 已知:l=0.5m 将数据代入公式可算出结果：L=0.05m。 由于无碳小车在行驶的过程中会有各种不确定的因素，所以最终将无碳小车的轴距确定为200mm。 （3）稳定性分析 由于无碳小车采用三轮结构，所以在无碳小车行使的过程中重物不能离开轮子与地面接触点构成的三角区域。另根据力学平衡原理，三角形的重心是最佳的平衡点，即三个轮子的中心。但是在无碳小车的制作过程中不可能做到如此精确，所以在设计时将重物放置于后轮的中心线上。 3.3.2 无碳小车行使轨迹的计算 由于我将无碳小车行使轨迹的振幅设为500mm，所以无碳小车行使轨迹的函数为y=0.5sinπx。考虑到无碳小车的行使轨迹的特殊性，所以在设计无碳小车的各个组成部分时必须用到正弦函数y=0.5sinπx曲线长度、切线角度等等数据。 （1）正弦函数y=0.5sinπx曲线长度L 由于无碳小车的行使过程中需要转向且转向是根据行程来决定的，所以我要将正弦函数y=0.5sinπx曲线长度L计算出来以方便在设计无碳小车的各个部分的时候取用该数据。计算公式如下： 正弦函数y=0.5sinπx的轨迹 L= 此积分无法求初等原函数，因此用了积分的近似计算得：2.92739。 （2）正弦函数y=0.5sinπx切线角度α 由于无碳小车的行使轨迹是正弦函数y=0.5sinπx，所以小车的前轮的行使轨迹也是要与正弦函数y=0.5sinπx一致。为了使小车的前轮的行使轨迹也是要与正弦函数y=0.5sinπx一致，要使小车的前轮在（1,0）点处的切线与x轴夹角与正弦函数y=0.5sinπx在（1,0）点处的切线与x轴的夹角一致即可。计算公式如下： 还有他在（1,0）点处的切线与x轴的夹角。 由于 因此与x轴正向的夹角α为： 3.4 无碳小车主要机构设计 在分析无碳小车组成的部分中可以将无碳小车分为六个部分，分别为动力部分、传动部分、控制部分、转向部分、驱动部分和车体部分。 无碳小车组成部分以及其功能概述 各部分名称 功能的概述 动力部分 该部分主要作用是使重物产生的重力传导到传动部分上。 传动机构 该部分主要作用是将动力部分传导过来的动力以一定的传动比传导到控制部分和驱动部分。 控制机构 该部分主要作用是使传动部分传导过来的动力转换成往复运动的机械机构，并将往复运动传导至转向部分。 转向机构 该部分主要作用是运用控制部分往复运动的机械机构让小车转向。 驱动部分 该部分主要作用是使传动部分传导过来的动力驱动小车前进。 车体部分 该部分主要作用是固定以上的各个部分并保证小车的强度。     根据能量的转换原理，利用重力势能的模型，因能量有限，所以在确定机构类型的时候将减少机构的能量损耗为最主要的条件。主要部分采用的机构如下： 主要部分采用的机构 组成部分名称 采用机构 动力部分 滑轮机构 传动机构 线轮传动和皮带轮传动 控制机构 连杆滑块机构 转向机构 滑块机构     3.4.1 滑轮机构 当无碳小车在行驶时，小车的行驶距离会和重物的高度、绳子所缠绕所用直径、车轮的直径相关。无碳小车行进的长度为后轮轴转过的圈数与后轮周长的乘积，就是S=nπD。小车后轮转动的圈数n= L/(πd)(其中L为绳子的长度，d为绳子连接轴的直径)，所以无碳小车的行驶距离S= LπD/(πd)。由此可得：无碳小车所行驶距离将与重物的高度L=500mm、车轮的直径D=120mm，从上面公式中可以看出要想使无碳小车行驶的距离更远就必须将绳子所缠绕的直径d设计的最小。 在这里简单的介绍一下如何将绳子所缠绕的直径d设计的最小的： 根据能量守恒E=MH+MV+Mf                                                                              （1）E=5=0+mv2/2+f总s 从上式看来要使无碳小车行驶的更远，需要把阻力f总降到最低。但由于无碳小车行驶时阻力f总与小车的质量和速度均有关系， 在计算时无碳小车行驶时阻力f总的不确定性，使的原本简单的公式变得复杂，所以引入了另一个公式来计算绳子所缠绕的直径d。 在上面的计算中，用的是能量守恒公式，但是由于无碳小车行驶时阻力f总的不确定性使得原本简单的计算变得复杂。所以在这里引入了无碳小车的一个条件，无碳小车要能行驶，即重物能驱动无碳小车前进。 根据力矩平衡公式：M(G)=M(f总) （2）经过计算可以算出绳子所缠绕的直径d=15mm。 考虑到无碳小车的设计制作中有一些误差和在无碳小车的行驶中会有一些不确定的因素，将绳子所缠绕的直径设为d=20mm。 从而确定中间轴旋转的圈数为7.96圈，因此后车轮转过圈数为63.69圈。经计算后得知我们的小车行驶的距离约为24米，因为我们的小车行进路线为正弦函数y=0.5sinπx的曲线，因此前进的最大距离约为16.40米。 3.4.2 传动机构 由于在无碳小车的总体设计中，由于无碳小车的行使过程中需要转向，所以我们的小车行进的路线为正弦函数。由于在无碳小车的总体设计中，将无碳小车行使轨迹的振幅设为500mm，所以无碳小车行使轨迹的函数为y=0.5sinπx。 传动部分主要采用的是齿轮传动，齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。 齿轮传动的特点是：齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦；速度最高可达300m/s；齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备，啮合传动会产生噪声。 齿轮比与主动轮的齿数成正比，与被动齿轮的齿数成反比。以G代表齿轮比，C代表主动齿轮的齿数，F代表被动齿轮的齿数，它们之间的关系用公式表示，即： G=C÷F    G=C÷F=44÷11=4 也就是说齿轮每转动一周，被动齿轮转过4圈。 由无碳小车的行使距离、无碳小车的驱动轮直径等因素来确定传动比的比值。传动比的计算过程如下所示： 传动比计算公式：i=d带：d齿=1：[L÷(πD)] 将已知项目代入公式计算，结果i=1：8 所以传动比为1：8，即齿轮比（主动轮对被动轮的齿数之比为齿轮比）。 针对齿轮五种失效形式，应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 及设计数据，所以目前设计齿轮传动时，通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动，还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算（参阅GB6413－1986）。至于抵抗其它失效能力，目前虽然一般不进行计算，但应采取的措施，以增强轮齿抵抗这些失效的能力。 根据齿轮的设计要求制定出如下参数： 齿轮参数 参数名称 主动轮 从动轮 模数（m） 0.5 0.5 齿数(z) 160 20 压力角(α) 20° 20° 齿顶高系数(ha*) 1 1 齿顶系数(c*) 0.25 0.25 精度等级 7-6-6 7-6-6 厚度（h） 5mm 5mm       3.4.3 控制机构 由于在无碳小车的总体设计中，由于无碳小车的行使过程中需要转向，而我们采用连杆滑块机构转向，所以我们的小车行进的路线为正弦函数（如下图）。由于在无碳小车的总体设计中，将无碳小车行使轨迹的振幅设为500mm，所以无碳小车行使轨迹的函数为y=0.5sinπx。考虑到无碳小车的行使轨迹的特殊性，所以设计无碳小车的控制部分必须满足方程式。 无碳小车行驶轨迹 因丁字形杆BC作平移，故杆BC以及铅直槽DE上所有各点的速度完全相同。显然，只要求出铅直槽DE上在这瞬时与曲柄端A相重合的那一点即可。 选曲柄端A为动点，丁字形杆BC为动系。于是，动系作平移，可应用速度合成定理。动点A的绝对运动是以点O为中心的圆周运动，因曲柄OA作匀速转动，故点A的绝对速度va只有法向分量，大小为rω，方向由点A指向点O；相对运动为沿槽DE的直线运动，相对速度vr的方向沿铅直槽DE；因动系作平移，各点的轨迹为水平直线，故牵连速度ve沿水平方向。作速度平行四边形如图所示。 由三角关系求得： ve=rvasinω 3.4.4 转向机构 由于在无碳小车的总体设计中，由于无碳小车的行使过程中需要转向，而我们采用滑块机构转向，所以我们的小车行进的路线为正弦函数（如下图）。由于在无碳小车的总体设计中，将无碳小车行使轨迹的振幅设为500mm，所以无碳小车行使轨迹的函数为y=0.5sinπx。考虑到无碳小车的行使轨迹的特殊性，所以设计无碳小车的控制部分必须满足方程式。 采用连杆滑块机构，通过推动与小车前轮轴相连接的转向架转动实现前轮转向。根据小车的行驶路线，计算无碳小车前轮转弯的最大角度即无碳小车行走的轨迹与x轴的交点处夹角α。无碳小车行走的轨迹与x轴的交点处夹角α为 。 无碳小车前轮的最大角α 第四章 4小车的装配 动力装置：  组装滑轮支座，吊挂重锤的笼状直筒，细绳绕过滑轮组以转矩的方式传递动能给输入轴。通过齿轮传动增速，并将能量传递到驱动轴，带动驱动轮使小车向前运动。  传动机构和转向机构：  安装齿轮传动与带传动机构减速，曲柄连杆机构控制小车转向。小车的转向通过关节轴承和连杆机构实现，曲柄、连杆和摇杆的杆长可调，以适应不同转向要求下的调整。  总装：  车体上安装轴承，轴，车轮，转向机构，驱动系统，滑轮组，吊挂重锤的笼状直筒等。 结束语 在小车研制过程中，积极思考，查阅资料，边做边总结问题。虽然工作前期做了很多方面的考虑，但小车制作的过程中还是碰到了很多问题，主要困难在于后期的调试。  通过这次小车的制作，学到了很多解决实际问题的办法，提高了自身的机械设计制造能力，增强了自己的工程实践能力。 致  谢 在本人的写作过程中，徐老师给予了大力的帮助和指导，在此深表感谢！同时也感谢其他帮助和指导过我的老师和同学。最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。首先，也是最主要感谢的是我的指导老师，徐老师。在整个过程中他给了我很大的帮助，在论文题目制定时，他肯定了我的题目大方向，让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时，我的思路不是很清晰，经过老师的帮忙，让我具体写作时思路顿时清晰。在完成初稿后，老师认真查看了我的文章，指出了我存在的很多问题。在此十分感谢徐老师的细心指导。 参考文献 [1] 濮良贵主编. 机械设计. 北京：机械工业出版社，2005 [2] 徐锦康主编. 机械设计. 北京：高等教育出版社，2004 [3] 于骏一等编. 机械制造技术基础. 北京：机械工业出版社，2004 [4] 曾志新等编. 机械制造技术基础. 北京：机械工业出版社，2002 [5] 国家教委高等教育司编. 高等学校毕业设计（论文）指导手册（机械卷）. 高等教育出版社，2005 [6] 蔡兴旺主编. 汽车概论. 北京：机械工业出版社，2009 [7] 胡宗武等. 程新主编. 简明理论力学. 北京：机械工业出版社，2004 [8] 机械加工工艺手册 [9] 《轻型起重机牵引式小车钢丝绳张紧装置设计》 贾志平 陈凯 [10] 国家教委高等教育司编. 高等学校毕业设计（论文）指导手册（机械卷）. 高等教育出版社，2005