基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

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基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述近年来，随着环保意识的提高和新能源技术的发展，无碳小车逐渐成为人们出行的新选择。

无碳小车的构造设计关键是轨迹设计，平面凸轮机构是实现复杂轨迹运动的重要手段之一。

本文基于平面凸轮机构设计了一款双“8”轨迹无碳小车，并介绍了其构造设计详细过程。

一、方案设计1.需求分析在设计无碳小车时，要考虑到环保和绿色出行的概念，以及小车的使用场景和性能。

本文双“8”轨迹无碳小车主要特点是无人驾驶、轨道运行，运行速度较快、稳定、行程远，轨迹运动轨迹复杂、美观、精度高，同时具有可扩展、可定制化的特点。

2.结构方案设计传统的无碳小车多采用电池作为能源，而本文设计的无碳小车采用轨道牵引方式，利用平面凸轮机构控制小车运动轨迹。

轨迹的形状是通过平面凸轮机构的几何形状和机械运动实现的。

在双“8”轨迹中，由于轨迹复杂，又要保证小车稳定运行，因此在设计过程中需要考虑摆线和曲线两种曲线的结合。

3.运动分析运动分析是设计前期的重要工作，能够为设计的合理性提供保障。

在设计双“8”轨迹时，需要对平面凸轮机构与小车的运动规律进行分析。

常用的运动分析方法有仿真和实验两种，本文采用了仿真方法。

在运动仿真的过程中，需要考虑平面凸轮运动的旋转角度、作用力和仿真时间等多个因素。

二、结构设计在运动分析的基础上，进行结构设计可以确定各个部件的形状和尺寸，以及轨迹的曲率半径和轨迹长度等参数。

在本文中，小车和轨道的材料选择了陶瓷材料，在结构设计的过程中采用了三维设计软件对各个部件进行建模。

三、制造实现1.加工工艺在制造实现的过程中，需要对零部件进行单独的加工。

加工工艺主要包括数控加工、激光切割和3D打印等。

在本文中，由于轨迹较为复杂，采用了激光切割结合数控加工的方式，加工出所需的各个部件。

2.装配测试在加工完成后，需要进行装配测试，以确保各个部件的正确度和流畅度。

在测试的过程中，需要注意各个部件的装配顺序和力的控制，以及轨迹的流畅性和精度等。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述一、引言随着全球环境问题的日益凸显，人们对于环保和可持续发展的追求也越来越强烈。

在交通运输领域，传统的燃油车辆已经成为大气污染和能源消耗的主要来源之一。

研究和设计无碳小车已经成为当前的热点之一。

本文将介绍一种基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计，旨在为环保和可持续出行做出贡献。

二、设计原则1. 环保无碳小车设计的首要目标就是环保。

在设计过程中，要尽量减少对环境的污染，并选择可持续发展的材料和能源。

2. 高效无碳小车的设计要保证高效的能量利用和传输，以确保车辆的性能和续航能力。

3. 安全在设计过程中，安全性是至关重要的一个方面。

车辆的结构要稳固可靠，同时要考虑行驶中的安全问题。

4. 实用设计的无碳小车要符合日常生活和工作的需求，具有实际的可操作性和适用性。

三、设计方案1. 车辆结构基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车结构采用轮轴驱动方式，由主要的车身框架、车轮、凸轮机构、电动机和电池组成。

车辆结构采用轻量化设计，采用高强度、耐磨损的材料，以保证车辆的轻便和耐用性。

2. 凸轮机构凸轮机构是车辆的动力传输部分，通过合理的设计可以实现轮轴的高效驱动和悬挂系统的优化。

采用双“8”轨迹设计，可以有效减少能源的浪费，提升车辆的动力性能和行驶稳定性。

3. 电动机电动机是车辆的主要动力源，通过电能转化为机械能驱动车轮。

选择高效、节能的电动机可以提升车辆的动力性能，减少能源消耗。

4. 电池电池是车辆的能量存储设备，选择轻量化、高能量密度的电池可以提高车辆的续航能力和整体性能。

采用可再生能源电池也是无碳小车设计的重要方面。

2. 环保无碳小车采用电能作为动力源，减少了燃油的使用，进而减少了对环境的污染。

采用可再生能源电池可以实现车辆的能源循环利用。

3. 轻量化车辆结构和材料的选择都考虑了轻量化设计，以确保车辆的轻便性和耐用性。

4. 安全无碳小车设计考虑了车辆的稳定性和安全性，确保车辆能够安全稳定地行驶。

“双8”字无碳小车的设计与分析

期引言“双8”字无碳小车作为第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的项目之一，仅靠1kg碳钢锤的重力势能驱动小车避障行进，对于小车的创新设计提出了较高的要求。

1设计思路依照竞赛命题，小车设计成三轮结构，后轮驱动、前轮转向，转动凸轮连带前轮连杆实现周期转弯。

小车行走动力依靠重物牵引细线直接获得，采用多齿轮啮合实现后轮作为驱动轮。

牵引细线经过顶部变比定滑轮缠绕在增速轴上，细线的拉力转换成扭矩，通过一级增速驱动后轮轴转动,两后轮采用超越离合器实现差速，驱动小车前行；前轴依靠锥齿轮转动，实现转向与行走周期的无级传动；锥齿轮轴与前主轴垂直，外部安装有凸轮，通过推动前轮连杆，带动前轮做周期性转动，实现小车双8字曲线行走避开障碍物；通过调节连杆伸出的长度来改变前轮的摆动角度，进而调节前轮转向角度以适应距离的桩距；通过百分尺精确调节转向杆长度与前轮角度保证小车行走轨迹的对称中心线为障碍物连成的直线。

在保证结构刚性的前提下，尽可能减轻车重，减少运动部件摩擦，尽量采用简洁稳定的传动链确保小车的稳定性，提高小车的行走距离。

设计过程中尽可能采用标准件如滑轨滑块，轴承，高精度测量工具如百分尺、游标卡尺来提高小车运行可靠性及微调精密度。

2小车出发定位方案利用发车架作为小车每次绕桩发车的基准，从而确定出发位置：发车架上角尺部件用于前进方向直线定位，使其与障碍物所在直线平行；通过直尺测量发车架基准点到发车线以及与侧轮与障碍物所在直线的距离，确定位置后发车架固定不动；通过改变发车架上百分尺的刻度来确定不同桩距下小车的发车角度。

通过T形挡铁贴住转向导杆，确定整车传动机构的发车起始位置。

3数据计算3.1传动设计数据各级传动比：变比滑轮i1=1.5；大齿轮到小齿轮i2=3.75；砝码下降长度（mm）/小车行走长度（mm）：400/60000小车最大理论行走长度：S=(400×2)/（6×3.14）×i2×（160×3.14）=60000mm=60m小车距出发线最大理论距离：小车距出发线最大理论距离=S/1.57=34m3.2转矩设计数据各级转矩及摩擦力矩分析：设小车最终驱动力矩M，重锤质量m=1kg，G≈10N，取铝合金齿轮传动效率η=0.96，变比滑轮传动比i1=1.5，齿轮传动比i2=3.75；绕线轴驱动力矩：M1=G×Φ/2×i1=10×6/2/1000/1.5=0.02N·m.经一级齿轮传动后传动轴驱动力矩：M2=G×Φ/2/i2/i1×η1=10×6/2/1000/1.5/3.75×0.96=0.005N·m滚动摩擦系数为f=0.01后轮半径R=80mm重心距后轮x=70mm，轮距l=170mm，则：F=Gf(l-x)/l=15×0.01×(170-70)/170=0.088N.4结构设计创新每一个轴上都装有滚动轴承，可以减少摩擦，保证运动的流畅性和准确性。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述作者：王攀吴静来源：《科学与信息化》2019年第11期摘要根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛项目要求，依据机械原理与机械设计相关基础知识及已有的实践经验，设计制作基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车。

根据小车理论轨迹，计算传递机构和转向机构的各个参数，用 SolidWorks 进行运动仿真，优化参数。

本小车在第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛四川赛区中绕了12个双“8”，基本达到设计目标。

关键词无碳小车；平面凸轮；运动仿真；结构设计随着社会的发展，人们的节能环保意识逐步增强，“无碳”的设计理念也越来越受到重视，发展节能环保机械已经成为机械领域研究的热点，第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。

本文根据大赛规定，设计一种能够绕双“8”轨迹行走的无碳小车，包括了特定的微调装置，传动装置和变径定比滑轮。

1 结构设计1.1 设计要求根据以往传统项目的经验，无碳小车的结构主要是动力机构、驱动机构、转向机构、传动机构等。

1.2 动力机构为了充分利用砝码的重力势能，小车采用变径定比滑轮[1]，绕线轴通过细绳与大径轮相连，砝码通过细绳与小径轮相连，通过力矩计算和实践得出大小径之比R1∶R2=1.5∶1时得到理想效果。

1.3 传动机构无碳小车对于传动机构的要求为：效率高、传动稳定、结构简单，由于齿轮传动刚好具有上述特点，因此本小车选用齿轮传动。

此在设计小车时，将三级齿轮传动分为了两个部分，绕线轴向后将动力传递给主动轮时采用二级齿轮传动，传动比为i1∶i2∶i3=1∶2∶3.5；绕线轴向前传动时与凸轮齿轮采用一级齿轮传动，传动比为i4∶i5=2∶1，模数为0.6。

1.4 转向机构2 Solidworks仿真2.1 轨迹影响因素分析轨迹的形状和重合度与凸轮的轮廓、凸轮的位置、小车制造精度以及比赛场地有关。

仿真分析时凸轮轮廓需要在仿真中根据轨迹微调。

“双8”字轨迹无碳小车的结构设计与分析

2020年第4期网址：电邮：*******************“双8”字轨迹无碳小车的结构设计与分析王三川（福州大学机械工程及自动化学院，福州350108）摘要：第七届福建省大学生工程训练综合能力竞赛中，“双8”字赛道要求设计制造一种以砝码重力势能为动力源的“双8”字形运动无碳小车。

该无碳小车利用重力势能转换为动能驱动行走和转向，并最终实现预定轨道的运动。

文中利用凸轮顶杆机构，提出了一种结构简单、易于生产制造的方案，希望为以后相关的比赛提供指导和参考意见。

关键词：无碳小车；“双8”字轨迹；凸轮设计；CATIA三维建模；AutoCAD绘图中图分类号:TP 391.7文献标志码:A 文章编号：1002-2333（2020）04-0068-03Structural Design and Analysis of Double 8-shape Carbon-free TrolleyWANG Sanchuan(School of Mechanical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou 350108,China)Abstract:The double 8-shape track of the 7th Fujian University Engineering Training Comprehensive Ability Competition requires the design and manufacture of a double 8-shape carbon-free trolley with weight gravity potential energy as the power source.The carbon-free trolley converts the potential energy of gravity into kinetic energy to drive walking and steering,and finally realizes the movement of a predetermined track.This paper uses the cam ejector mechanism,and a simple structure and easy -to -manufacture scheme are proposed to provide guidance and reference for future relatedcompetitions.Keywords:carbon-free trolley;double 8-shape trajectory;cam design;CATIA 3D modeling;AutoCAD drawing0引言第七届福建省大学生工程训练综合能力竞赛规则简介：设计一种小车，使其只借助砝码的重力势能而能够前进并转向，最终实现沿“双8”字轨迹行驶。

“双8”字轨迹无碳小车结构创新设计

2019.08科学技术创新-159-“双8”字轨迹无碳小车结构创新设计彭思进谭振(黑龙江科技大学机械工程学院，黑龙江哈尔滨150000)摘要:针对第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求设计并制造一种以重力势能为动力源的“双8”字型无碳小车。

本文提出一种具有创新性、结构简单且稳定性好的设计方案。

该方案采用了外凸轮和导轨滑块实现小车转向，导向轮与主动轮在同一竖直线上。

由一对传动比5的齿轮，单轮驱动，悬挂重物和牵引绕线轴的滑轮直径比1:2组成小车的重要部分。

本文介绍了凸轮设计和滑块设计。

关键词：无碳小车;8字轨迹;创新设计;凸轮设计中图分类号:TH122文献标识码：A1设计要求根据赛事要求设计并制作一种具有方向控制功能的自行小车,要求其所有能量都来自重锤下落的重力势能转换而来。

要求小车具有可调节的转向控制机构，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。

要求小车为三轮结构，其中一轮为导向轮，另外两轮为行进轮，允许两行进轮中的一个轮为从动轮。

图1所示为小车示意图。

“8”字型赛道避障行驶常规赛项参赛时，要求小车以“双8”字轨迹交替绕过中线上3个障碍桩，保证每个障碍桩在“8”字形的一个封闭圈内。

图2所走的“双8”字轨迹和小车结构。

如图3所示，圆弧与直线组成轨示“双8”字型赛道平面示意图。

迹且使轨迹到极限桩的距离为60mm,这样小车行走的距离尽可通过对竞赛命题要求分析得出方案。

该方案确定了小车行能地远，且能安全绕过极限桩。

导向轮与主动轮的(转下页)于一些高新技术企业的入驻，政府方面要给予更多的优惠政策，对于使用新能源燃料进行生产的企业，可以通过财政拨款的形式给予更多补贴，鼓励更多企业转变生产方式，积极采用环保、无害的新能源作为企业生产的主要动力源。

而对于传统的汽车行业来说，虽然现在很多品牌都有新能源汽车投放市场，但是人们对新能源汽车的认可度依然不是很高，一方面是由于新能源汽车相对于传统汽车来说,价格较高，虽然政府采取了一系列政策鼓励购买新能源汽车，但是大家在购买新能源汽车的时候,依然有顾虑。

基于“双8”字型的无碳小车创新设计

28研究与探索Research and Exploration ·智能制造与趋势中国设备工程 2020.02 (上)第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛是一项培养学生综合能力的竞赛，要求学生设计并制造以重力势能驱动且具有方向控制功能的无碳小车。

本次竞赛要求无碳小车能走出“双8”字轨迹，并且可以回避障碍。

竞赛设计要求：驱动小车的能量是由竞赛时统一使用的标准砝码（质量1kg ，规格Φ50×65mm，碳钢制作）来提供，砝码的可下降高度固定为400mm。

砝码需被小车承载并与小车一起运动，且在中途不许脱落。

小车在前行时可以自动回避障碍，小车的设计应该结构简单、传动件少、可以快速的拆装、质量轻、精度高且具有调节能力。

小车要求能完成指定的轨迹并且在不同距离的障碍物之间穿行。

1 无碳小车的轨迹设计根据大赛要求，竞赛场地布置在标准的乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，3个障碍桩（直径20mm、长200mm）沿中线放置，两端的桩至中心桩的距离为350±50mm。

小车需绕障碍桩按“双8”字型轨迹循环运行。

2 无碳小车的原理理论分析2.1 无碳小车运动原理在小车的结构设计中，主动轴(凸轮轴)通过2级齿轮副与驱动轮连接，当砝码下落时，砝码通过鱼线带动双联轮转动；双联轮再通过鱼线带动主动轴转动；凸轮和齿轮通过主动轴固定，主动轴转动时带动凸轮和齿轮一起转动；齿轮副再带动驱动轮轴转动从而让驱动轮转动。

这就实现了砝码重力势能到小车动能的转换。

图1 无碳小车运动原理图基于“双8”字型的无碳小车创新设计邵凯，张震，乔英，魏来，侍中楼，徐伟（江汉大学工程训练中心，湖北武汉 430000）摘要：根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求，参赛学生需要按照比赛要求设计制造一种具有绿色环保特色的“无碳小车”。

这种小车完全依靠重物的重力势能为动力源，并具有在平面内周期性的自动避障功能。

文章结合UG 和MATLAB 等工具，多方面介绍了“双8”字型无碳小车的设计过程。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述双“8”轨迹无碳小车是一种基于平面凸轮机构设计的无碳车辆，其运行轨迹呈现出两个数字“8”的形状。

本文将详细介绍双“8”轨迹无碳小车的设计原理和实现方式。

首先，我们需要了解凸轮机构的基本原理。

凸轮机构是一种通过旋转凸轮来驱动连杆运动的机构。

在双“8”轨迹无碳小车中，我们通过设置两个相互平行旋转的凸轮，分别驱动左右两个车轮运动，实现车辆在双“8”轨迹上的行驶。

为了实现双“8”轨迹的运动，我们需要设计合适的连杆机构。

在本设计中，我们采用了一种称为四杆机构的连杆机构。

四杆机构由四个连杆组成，其中两个连杆远离凸轮旋转轴，被称为主动连杆，另外两个连杆靠近凸轮旋转轴，被称为从动连杆。

通过凸轮的旋转，主动连杆带动从动连杆运动，从而实现车轮的运动。

为了实现双“8”轨迹的形状，我们需要将旋转凸轮设计成特定的形状。

在本设计中，我们采用了以旋转为轴心的心形凸轮。

心形凸轮是一种能够产生心形轨迹的凸轮，其形状类似于一个心形图案。

通过旋转心形凸轮，主动连杆可以实现特定的运动轨迹，从而实现车轮在双“8”轨迹上的行驶。

在设计双“8”轨迹无碳小车时，我们还需要考虑一些其他因素。

首先，我们需要确定车轮的直径，以及车轮与地面的摩擦系数，以确保车辆的稳定行驶。

其次，我们还需要考虑到车辆的重心位置和整个结构的平衡性，以提高车辆的稳定性和操控性。

最后，我们需要选择合适的材料和驱动系统，以确保车辆的轻便性和高效性。

总结起来，双“8”轨迹无碳小车是一种基于平面凸轮机构设计的无碳车辆，通过旋转心形凸轮驱动四杆连杆机构，实现车辆在双“8”轨迹上的行驶。

该设计不仅能够实现有趣的轨迹运动，还能够为环保交通做出贡献。

在实际应用中，可以将双“8”轨迹无碳小车应用于一些特殊场景，如展览会场、商场、公园等，为人们带来乐趣和便利。

双8字轨迹无碳小车设计

双8字轨迹无碳小车设计作者：陈青山朱彪彪夏圣博冯鑫晟来源：《科学与财富》2019年第17期摘要：文章阐述实现第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题无碳小车双“8”字型赛道避障行驶常规赛命题要求无碳小车结构创新思路。

为满足双8轨迹要求对小车转向机构进行创新性设计，用凸轮推杆和两个微调机构配合实现小车较高精度的轨迹运动。

关键词：无碳小车；双8轨迹；转向微调机构；凸轮推杆一、概述竞赛场地在半张标准乒乓球台上有三个障碍桩沿中线放置。

障碍桩为直径200mm的圆棒，两端的桩至中心桩的距离350±50 mm。

小车需绕中线上的三个障碍桩按双8字型轨迹循环运行。

一个成功的8字绕障轨迹为3个封闭圈轨迹和轨迹的 4 次变向交替出现变向指的是轨迹的曲率中心从轨迹的一侧变化到另一侧。

通过对该命题的分析，大致设计思路为：砝码从距小车底板400mm的高处下落带动绕线轴转动。

通过一级齿轮啮合将动力传给传动轴带动驱动轮的转动，齿轮啮合将动力传给凸轮轴，通过凸轮推杆机构和两个微调机构配合实现小车双8轨迹的运行。

二、主要结构设计（一）传动机构设计常见的简单机械传动方式有摩擦传动、链条传动、齿轮传动、带传动和蜗杆蜗轮传动等。

由于摩擦传动效率低噪声较大，链条传动与蜗杆蜗轮传动效率低，故优先考虑齿轮传动和带传动。

因使用带传动存在传动精度不高以及空间占用较大故拟定碳钢齿轮作传动机构。

如图为小车结构简图，其中传动机构主要由绕线轴、传动轴和凸轮轴三部分组成。

当砝码锤下落拖动尼龙线带动绕线轴套使得绕线轴转动，绕线轴通过一级齿轮传动将动力传动至传动轴，传动轴带动驱动轮转动为小车传递动力。

传动轴通过齿轮啮合将动力传动至凸轮轴，带动凸轮周期性转动。

（二）转向机构设计转向机构是小车设计创新的关键部分，转向机构的设计直接决定小车的性能优劣。

转向机构应具备小摩擦耗能、机构简单、零部件已获得等基本条件，且需有特殊运动特性能够带动转向轮左右转动从而实现躲避物障的功能。

基于“双8”型无碳小车凸轮的快速仿真设计

山西科技SHANXI SCIENCE TECHNOLOGY2020年第35卷第5期1小车各机构设计1.1原动机构车辆通过重锤重力提供动力，经过线轴与齿轮调整传动转矩，利用车轮所受摩擦力与动力保持平衡，使车辆能够在启动后匀速行驶。

1.2转向机构综合考虑了机架刚度要求、温度影响、地面影响，用凸轮控制前轮方向，也就是说利用一根螺栓控制转向架的位置，拧动螺栓就可以起到微调作用，能够更准确地定位启动原点，更方便发车。

同时，增加微调机构，通过微调来改变配合误差，从而防止小车偏离既定轨迹。

1.3微调机构为了更好地实现避障，在转向机构中添加“螺栓螺母”微调装置，通过调节位于凸轮与前轮接触的推杆上的螺母可以改变凸轮与前轮的距离，进而对前轮旋转角度产生影响，使无碳小车行走轨迹得到调整。

1.4传动及行走机构为确保传动比和力矩平衡，且使齿轮传动具有更高的传动效率，我们采用轻质细绳将重块和车体相连。

车轮布置上采用“一动一从”的差速设计结构来进一步防止小车转弯时发生侧翻。

1.5变速与转弯机构通过确定不同的主从动齿轮传动比，达到改变小车前进速度的目的；凸轮传动改变前轮行进的方向，满足小车特定的轨迹。

2小车轨迹的建模分析2.1小车出发定位分析根据小车轨迹的对称性，设计的凸轮也具有对称性。

因此，我们选取对称轴为上下顶点处，在确定了小车和外侧障碍物的距离后，进一步确定小车驶入轨迹点。

2.2小车整体结构小车设计为3个轮子，其中前轮作为转向，两后轮作为驱动，差速运动通过滚动轴承连接在后轴上的两后轮实现，大大提高了车身的平稳性。

图1为小车整体结构图。

2.3驱动系统建模分析小车行驶，当重物缓慢下落dh时，通过牵引线带动绕线轴转动，绕线轴与后轮轴通过齿轮传动，传动比为i12，则主动轮A前进的距离为：ds=Rdhr1i12转向系统的曲柄即在绕线轴上，曲柄L1转过的角度为：dβ=dhr1文章编号：1004-6429（2020）05-0148-03收稿日期：2020-07-16基于“双8”型无碳小车凸轮的快速仿真设计高磊，屈可帅，程凡，王学菲，王海波，曹学峰（石家庄铁道大学，河北石家庄，050043）摘要：凸轮机构广泛用于轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、内燃机等各种自动机械中，但现有的凸轮机构设计方法只能设计某种或某几种凸轮机构，效率不高，适应性不强，通用性差。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述【摘要】本文介绍了基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计，旨在探讨新型无碳小车的设计方案和性能优化。

首先从平面凸轮机构的设计原理入手，详细介绍了双“8”轨迹的设计方案，以及无碳小车结构设计的相关内容。

随后进行了运动模拟分析，探讨了小车在运动过程中的性能情况，并对其进行了性能优化。

最后对设计成果进行总结，展望未来研究方向，希望能够进一步完善无碳小车的设计和性能，为智能交通系统的发展做出贡献。

通过本文的研究，可以为相关领域的研究者提供一定的参考和借鉴。

【关键词】平面凸轮机构、双“8”轨迹、无碳小车、设计原理、设计方案、结构设计、运动模拟、性能优化、设计成果、未来研究方向。

1. 引言1.1 背景介绍背景介绍：基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计是一项结合了机械设计、运动学和控制理论的跨学科研究。

随着社会对环境保护和能源节约的要求不断提高，传统的燃油汽车逐渐受到质疑。

开发无碳小车成为解决交通污染和能源危机的重要途径之一。

在这样的背景下，基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计应运而生。

通过利用平面凸轮机构的优势，可以实现复杂的轨迹运动，从而提高小车的机动性和运动效率。

双“8”轨迹设计方案具有独特的路径规划和控制特点，使得小车在运动过程中能够实现精准的转向和加速。

这项研究不仅有助于推动无碳交通工具的发展进步，还对机械设计领域的发展起到积极作用。

通过深入探讨平面凸轮机构的设计原理和运动模拟分析，可以为未来的研究工作提供有益参考，为设计出更加高效、节能的无碳小车奠定基础。

.1.2 研究意义研究意义：基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计是一项具有重要意义的研究。

这种设计可以极大地提高小车的运动效率和稳定性，使其在不同路面和环境下都能够顺利行驶，这对于提高小车整体性能和适用性具有重要意义。

利用无碳设计可以减轻小车的重量，降低能耗，提高使用寿命，符合现代环保和节能的发展趋势。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述随着环境污染和能源短缺问题的日益突出，无碳交通工具成为未来发展的趋势。

为了满足这一需求，设计了一种基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车。

1.设计背景随着城市化进程的加速和汽车使用量的增加，交通拥堵、雾霾等问题给城市居民的生活带来了极大的困扰。

而传统的燃油汽车不仅在行驶过程中产生大量的尾气排放，同时也对环境造成了极大的污染。

无碳交通工具成为了未来的发展趋势。

设计一种基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车，旨在通过新技术手段解决交通问题和环境污染问题，为城市居民提供更加清洁、高效的出行方式。

2.设计原理双“8”轨迹无碳小车是一种面向城市短途出行的电动智能小车。

其设计采用了平面凸轮机构，通过轮胎与轨迹的配合实现了车辆的运动，同时配备了电动驱动系统和智能导航系统，能够实现自动驾驶、避障、导航等功能。

3.设计要点（1）平面凸轮机构平面凸轮机构是双“8”轨迹无碳小车的核心技术，通过设计合理的轨迹和凸轮形状，使得车辆在行驶过程中能够平稳、高效地运动。

平面凸轮机构还能有效减少车辆的能耗，提高车辆的续航里程。

（2）电动驱动系统电动驱动系统采用了高性能的电机和智能控制系统，能够实现车辆的动力输出和能量回收，并通过电池组提供持续的动力支持。

电动驱动系统不仅能够为车辆提供强劲的动力支持，同时也能够实现零排放、低噪音的行驶效果。

（3）智能导航系统智能导航系统采用了高精度的导航芯片和先进的导航算法，能够为车辆提供准确的定位和路线规划，实现自动驾驶、避障、导航等功能。

智能导航系统不仅能够提高车辆的行驶安全性，同时也能够为用户提供更加便捷的出行体验。

4.设计特点（1）零排放双“8”轨迹无碳小车采用电动驱动系统，实现了零排放的行驶效果，有效减少了对环境的污染。

（2）智能化双“8”轨迹无碳小车配备了智能导航系统，能够实现自动驾驶、避障、导航等功能，为用户提供更加便捷的出行体验。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车是一种创新性的交通工具，它通过平面凸轮机构、电动驱动系统和智能导航系统的配合，能够实现零排放、智能化和高能效的行驶效果，将为城市居民提供更加清洁、高效的出行方式，具有广阔的应用前景。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述一、引言随着环境保护意识的日益增强，无碳排放的交通工具越来越受到人们的青睐。

由于电动汽车的高昂成本和充电设施的不足，传统的轨道交通工具成为了一种备受关注的替代方案。

在这种背景下，我们设计了一款基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车，旨在为城市短途出行提供一种环保、便捷的解决方案。

二、设计原理1.平面凸轮机构平面凸轮机构是一种通过凸轮的旋转运动驱动其他零部件做直线运动的机构。

它由凸轮、摆杆和从动件三部分组成，通过凸轮的旋转运动可以实现从动件的直线往复运动。

这种机构具有结构简单、可靠性高、行程可调、工作平稳的特点，适合用于小型交通工具的设计。

2.双“8”轨迹双“8”轨迹是一种符合双线性运动规律的轨迹，其运动规律可通过平面凸轮机构实现。

这种轨迹具有起始和终止速度为零、加速度和减速度相等的特点，适合用于小车在城市道路上的行驶。

三、设计方案1.车身设计小车采用轻质材料制造，车身尺寸紧凑，重量轻便，符合城市短途出行的需求。

设计采用空气动力学原理，减小风阻，提高续航里程。

2.驱动系统小车采用电动驱动，搭配高效率电池，实现零碳排放。

同时配备智能能量回收系统，通过制动能量回收，提高能源利用率。

3.悬挂系统小车采用独立悬挂系统，提高通过性和舒适性。

悬挂系统采用可调节气压减震器，适应城市道路的不同路况。

4.控制系统小车采用智能控制系统，实现自动巡航、自动泊车、自动避障等功能。

同时配备GPS 导航系统，提供最优行驶路线。

四、设计特点1.环保小车采用电动驱动，零碳排放，符合现代城市的环保理念。

2.便捷小车尺寸小巧，转弯半径小，适合在城市道路上穿行，提供便捷的出行方式。

3.智能小车配备智能控制系统，实现自动驾驶、自动泊车等功能，提高驾驶便利性。

4.安全小车配备多重安全系统，保障行车安全。

同时采用轻质材料，减小车辆自重，提高操控稳定性。

五、应用前景基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车具备环保、便捷、智能、安全的特点，适合用于城市短途出行。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述随着环保意识的日益增强和新能源汽车的兴起，无碳交通工具逐渐成为人们关注的焦点。

在这一背景下，基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车成为了一种备受关注的设计概念。

这种小车不仅具有良好的环保性能，还能够在城市道路上实现高效的移动，并且可以适应不同的载荷和行驶路线。

本文将对这种设计方案进行详细的概述，包括其工作原理、设计思路、关键技术和应用前景等方面的内容。

一、工作原理基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车是一种利用平面凸轮机构实现运动传动的交通工具。

其工作原理是通过平面凸轮的不断转动，使得小车的轮子得以按照双“8”轨迹进行转动和移动。

在设计中，凸轮的形状和布置将直接影响到小车的运动轨迹和行驶性能。

通过合理设计凸轮的形状和参数，可以实现小车在不同道路上的高效行驶，同时降低能源消耗和减少对环境的污染。

二、设计思路在设计基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车时，需要考虑多个方面的因素。

首先是要确定小车的整体结构，包括车身、轮子、电机和悬挂系统等。

其次是要选择合适的材料和零部件，以确保小车在行驶过程中具有足够的耐用性和稳定性。

还需要考虑小车的驱动方式、能源来源和控制系统等方面的内容。

通过综合考虑这些因素，可以设计出一款具有良好性能的双“8”轨迹无碳小车。

三、关键技术在基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车的设计中，有几个关键技术需要重点考虑。

首先是凸轮的设计和加工技术，要确保凸轮的形状和尺寸符合要求，并能够承受小车的运动负荷。

其次是驱动系统和控制系统的设计，要确保小车能够稳定地行驶，并且可以根据需要实现加速、减速和转向等操作。

还需要考虑能源管理和节能技术，以确保小车能够在不同路况下实现高效的能源利用，并且达到低碳排放的标准。

四、应用前景基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车具有很好的应用前景。

它可以作为城市短途交通工具，用于代步和运输等场景。

它还可以应用于物流配送和城市服务等方面，为城市的交通运输系统带来新的选择。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述随着环境保护意识的增强，无碳能源的研究和应用逐渐成为人们关注的焦点。

为了推动无碳交通工具的发展，本文将设计一种基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车，以实现无碳出行的目标。

本文将对平面凸轮机构进行介绍和分析。

平面凸轮机构是一种常见的机械传动装置，能够将转动运动转化为直线运动。

通过合理设计凸轮轮廓曲线及相关参数，可以实现各种复杂的轨迹运动。

基于此原理，本文将设计一种特殊的“8”轨迹，将无碳小车的运动限制在固定轨道上，从而实现规律性的运动。

本文将对双“8”轨迹无碳小车的结构进行设计。

无碳小车由车身、轮轴、轮胎和传动装置等组成。

车身是承载整个结构的主要部分，必须具备足够的强度和稳定性。

轮轴是将车轮与车身连接的部件，需要具备较高的刚度和耐磨性。

轮胎是与地面接触的部件，需要具备良好的抓地性能和耐久性。

传动装置是将电能转化为动力的部件，需要具备高效率和可靠性。

接下来，本文将详细介绍双“8”轨迹无碳小车的工作原理。

该小车的运动轨迹呈现双“8”字形，通过凸轮机构的驱动，使得小车在轨道上来回摆动。

为了保证小车的平稳运动，设计中需要考虑凸轮轮廓曲线的形状、角度和速度等参数，并通过合理调节来实现理想的运动效果。

本文将对双“8”轨迹无碳小车的优缺点进行评估和展望。

相比传统的燃油车辆，无碳小车具有零尾气排放、低噪音和环保等优点，能够有效减少空气污染和交通噪音。

由于无碳能源的储存和供应仍存在技术难题，无碳小车在能源消耗和续航里程等方面仍然有待改进。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计是一项具有挑战性和实用性的工程项目。

通过合理设计和优化，可以为无碳交通工具的发展做出贡献，并推动低碳环保生活方式的普及。

基于凸轮控制的双8字无碳小车

研兗・开发基于凸轮控制的双8字无碳小车□曾东湖口张丹黑龙江科技大学机械工程学院哈尔滨150022摘要:根据全国大学生工程训练综合能力竞赛试题，基于凸轮控制设计了双8字无碳小车。

对小无碳车的行驶轨迹进行了理论分析与合理预设,将行驶轨迹抽象为数学模型，利用第一类曲线积分计算双8字轨迹总长。

应用解析法建立凸轮轮廓简谐运动数学模型，基于MATLAB软件生成凸轮轮廓线。

将无碳小车前轮运动抽象为质点运动，得到质点运动所有轨迹点的离散坐标，并应用MATLAB软件对无碳小车行驶轨迹进行模拟仿真。

在设计与仿真的基础上，制作无碳小车实物样机，通过测试确认无碳小车行驶平稳，轨迹重复性高。

关键词：无碳小车凸轮控制设计中图分类号：TH122文献标志码：A文章编号：1000-4998(2020)02-0058-05Abstract:According to the test questions in National Col—fe Student Engineering Training Comprehensive Ability Competition%a double8—shaped carbonless car was designed based on cam control.The theoretical analysis and reasonable presupposition of the driving trajectory of the smalt carbonless car were carried out,and the driving traectory was abstracted into a mathematical model,and the total length of the doub—8—shaped Waectory was calculated by using the first type of curve intefral.The mathematical model of simple harmonic motion of the cam profile was established by applying analytical method,and the cam profile was generated based on MATLAB software.The front wheel motion of the carbonless Wol—y was abstracted into the particle motion,and the discrete coordinates of alt tracing points of the particle motion were obtained.The MATLAB software was used to simulate the running trajectory of the carbon—ss car.On the basis of design and simulation,the prototype of carbon—ss car was made.The test shows that the carbon—ss car is running smoothly and the trajectory repeatability is high.Keywonis:Carbonless Car Cam Control Design1设计背景无碳小车越障比赛是全国大学生工程训练综合能力竞赛的重要项目(1®。

双8字型无碳小车的研究设计

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald85DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.22.085双8字型无碳小车的研究设计①夏有强王茂赵泓宇(西南石油大学机电工程学院四川成都 610500)摘要：根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛的要求以及“无碳”的时代新理念，现设计出一种基于凸轮机构的双8字型无碳小车。

本文将介绍竞赛要求，从能量转换机构、转向机构、传动机构及车身结构等多方面进行设计说明。

在加工装配小车后验证了该无碳小车可按预定轨迹行进达到预期成果，说明了小车具有高效率和低偏差的优点，证明了研究设计的科学高效。

关键词：双8字轨迹无碳小车齿轮传动凸轮机构中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)08(a)-0085-03Abstract：According to the requirements of the 6th national engineering training comprehensive ability competition for college students, and the new idea of carbon free,now design a cam-based double-8-shaped carbon-free car. This article will introduce the competition requirements, and explain the design from the energy conversion mechanism, steering mechanism, transmission mechanism and body structure .After processing and assembling the car, it was verified that the carbon-free car could travel on a predetermined track and achieve the expected results,which has the advantages of high efficiency and low deviation and proves the scientific efficiency of research design.Key Words: Double 8-shaped track; Carbon-free car; Gear transmission; CAM mechanism①作者简介：夏有强（1998—），男，汉族，四川德阳人，本科在读，研究方向：机器人智造与控制。

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述

基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计概述
本文介绍了一种基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计方案。

该方案主要由机构设计、运动仿真、制造及测试等环节组成。

首先，汇总了相关文献资料，了解了平面凸轮机构的基本原理及特点。

随后，基于机构学与运动学原理，进行机构设计，包括凸轮形状设计、从动件结构设计、传动方式选择等。

接下来，基于Solidworks软件进行运动仿真，验证设计方案的移动性能及稳定性。

最后，制造实物小车，进行试车测试，验证设计方案的可行性及实用性。

本设计方案采用平面凸轮机构的双“8”轨迹设计，主要由凸轮、从动件、输送链、轮轴、车架等组成。

其中，凸轮的直径影响轨迹的大小及形状，通过对凸轮形状的优化设计，实现双“8”轨迹运动轨迹。

从动件采用三角形结构，通过输送链与凸轮传动，实现从动件的往复运动。

输送链采用平面链条，具有较高的传动效率及稳定性。

轮轴采用不锈钢材料制造，具有较好的耐腐蚀性及强度。

车架采用3D打印技术制造，外形美观，具有良好的刚性及稳定性。

整个设计方案实现了无碳环保、高效稳定的运动效果。

经过运动仿真及制造试车测试，本设计方案达到了预期的设计目标，实现了良好的双“8”轨迹移动效果。

同时，设计方案具有一定的可扩展性，可应用于机器人、物流等多个领域，具有广阔的应用前景。

总之，基于平面凸轮机构的双“8”轨迹无碳小车设计方案具有较高的实用性及运动效果，可作为平面凸轮机构的一种应用示例，为相关领域的研究提供借鉴及参考价值。

“双8”字无碳小车的轨迹分析和结构设计

“双8”字无碳小车的轨迹分析和结构设计何斌锋田力成胡鑫马成龙摘要：本文设计了绕行“双8”字轨迹运行的无碳小车。

通过绕行轨迹分析，计算出无碳小车的“双8”字轨迹理想长度。

采用不完全齿轮和曲柄摇杆机构相结合的组合结构，完成了小车转向机构设计。

计算出无碳小车参数，并采用MATLAB仿真运行轨迹，优化结构参数，完成无碳小车整体结构优化。

最后，采用CREO软件完成了无碳小车的三维建模，装配，并对无碳小车进行加工制作与调试，小车能完整走出“双8”轨迹，证明了该组合转向结构的合理性。

Abstract：A carbon-free car that bypasses the"double8"shape trajectory was designed.The optimized"double8"shape trajectory of the carbon-free car was calculated by the bination mechanism of incomplete gear and the crank rocker mechanism were used in the carbon-free trolley steering.The mathematical model was founded and optimized parameters of the overall structure of the carbon-free car was calculated by MATLAB software.Finally，the CREO software was used for three-dimensional modeling and assembling the various components of carbon-free car，the carbon-free car was processed and debugged，the rationality of the combined steering structure was proved.關键词：“双8”字无碳小车;轨迹分析;转向设计;不完全齿轮;曲柄摇杆机构Key words："double8"shape carbon-free car;trajectory analysis;steeringdesign;incomplete gear;crank rocker mechanism中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1006-4311（2020）15-0177-030引言根据第六届全国工程训练大赛规则，在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上，有3个障碍桩沿中线放置，障碍桩为直径20mm、长200mm的3个圆棒，两端的桩至中心桩的距离为350±50mm，要求小车以“双8”轨迹交替绕过中线上的3个障碍桩，保证每个障碍桩在“双8”字形的一个封闭圈内，如图1所示。