8字无碳小车成本分析报告 (2)
无碳小车报告
无碳小车报告一，无碳小车数据核算阶段在小组分工中我主要负责soliworks设计，无碳小车主要要是计算取值。
首先第一天我们就确定了用曲柄摇杆机构。
主要是因为我们采用了连接头这种有多个自由的的连接装置，才不会被卡死。
接下来是计算正弦曲线的长度，苦学了近一天MATLAB才勉强算出来最后我们综合考虑取了0.4-1-2.64这组数据，然后我们取得后轮半径是100cm最后算出传动比为4.2:1，所以我们决定选用4:1的比例（主要是因为市面的齿轮的齿数限制）接下来是我们定的初始参数，轮子r=100mm d=4mm单向轴承csk8pp 车架150*200 齿轮齿数分别是40齿和10齿，前轮22*2 轴d=8 和立式轴承座！对于转向差速问题，我们选用了单向轴承来实现差速，但是其实到后面好像没起什么作用，不知道是不是因为前轮的取材还是因为后轮本来就有问题，这都是后话了。
二，小车的加工阶段当数据都出来的时候我们就开始加工了，本来我以为可以休息一下的，但是后来车架一直没有得到解决，主要是一开始我们就在纠结什么数控，其实想我们这种选用pc板的小车你用数控其实是很不方便的，就像我们把车轮平一样，没有想到我居然后面融了，就变形了，对此真的是一个败笔。
希望后面的人可以注意一下这一点，有时候没有必要来时纠结一种方法，结果白白浪费了时间，到后面没办法就叫在塑料板上划线，然后手动加工了这是干的，接下来是负责数控编程，就洗轮子，小车的连杆摇杆和组装就是由我来了，我只能说小组的合作真的要相互配合，不然很容易出问题，在加工上才方向设计和加工时很有不同的，比如这之前的车架布局在后面的加工时发现组装时发生了干涉，我只能说是我们之前想的太美好。
所以在设计的时候我们最好为自己后面组装留多点空间，不会到时会很尬尴，哎。
不过后面还有问题就是因为重物的重心问题了，主要是稳定性的问题！三、设计构想及方案此机械传动的无碳小车由重力势能作为动力，驱动小车以预定的轨迹运动，根据运动的轨迹不同可以设计不同的传动机构以实现不同的功能。
无碳小车结构设计报告_4
无碳小车结构设计报告一、设计概述根据题目要求，为达到“8”字绕行的目的，无碳小车应实现两个功能：重力势能的转换和周期性的转向。
据此可以将小车分为驱动机构和转向机构两部分。
驱动机构要求能量损耗小、传动比准确，优先选用齿轮机构。
转向机构因为轨迹重复性要求高，采用齿轮和拉杆结合控制前轮转向来满足小车走周期性“8”字要求。
二、设计方案1.小车以钢板做的底板为主体，上面安装三根吊挂重物的立杆。
2.使用滑轮机构将重块的能量通过细绳以转矩的形式传递到输入轴。
3.输入轴通过一级齿轮传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动。
4.输入轴转动一圈，带动转动的大齿轮转动四分之一，使与之啮合的小齿轮转动二分之一，用连杆机构链接，使前轮走了一个圆时实现转向，从而小车走了“8”字形运动。
三、相关计算驱动机构转向齿轮（控制方向）转向机构（控制周期）1主动轮2驱动轮3主动轮4从动轮传动比2.5:1传动比1:2 主要零件尺寸：前轮半径后轮半径驱动1半径驱动2半径转向3半径转向4半径转向1半径转向2半径5mm 50mm 35mm 14mm 35mm 14mm 30mm 30mm厚度为10mm 厚度为6mm 设为转角30度，两个障碍物的距离为300毫米：设为小车的轨迹半径为x，则150*150-75*75=16875,对其开方约得130毫米。
由此可知，小车的轨迹为3.14*2*130*2=1632.8毫米，车轮要转5圈，所以轴的周长为2毫米才能保证小车在理论上转了8圈。
四、整体装配图五、作品创意1.优化各零件布局，降低小车重心2.三根立杆防止小车运行中重块摞动3. 不用其它额外的传动装置，直接由动力轴驱动轮子和转向机构，此种方式效率高、结构简单。
在不考虑其它条件时这是最优的方式。
4.曲柄连杆面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小，制造方便，已获得较高精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不像凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触5.小车机构简单，单级齿轮传动，损耗能量少六、心得与体会在设计无碳小车的环节中，我们在此过程当中反复探索、不断前进。
“8”字形轨迹无碳小车结构设计浅析
“8”字形轨迹无碳小车结构设计浅析摘要：本文主要研究无碳小车的结构设计，通过对小车的轨迹特征分析，提出了一种新的“8”字形轨迹结构设计方案。
该方案采用双轮驱动和独立转向模式，可以实现高效的移动和精确的控制。
文章对设计原理、材料选择以及部件的制造和安装等方面进行了详细阐述，并通过实验验证了该结构的可行性和应用性。
该研究对于推动无碳交通和智能机器人技术的发展具有一定的意义和价值。
关键词：无碳小车，结构设计，8字形轨迹，双轮驱动，独立转向，可行性研究正文：无碳交通已成为全球环境保护和可持续发展的重要议题，无碳小车作为其中的一种重要形式，其结构设计是其性能和效率的核心所在。
目前市面上的无碳小车结构种类很多，但是大部分都存在一些不足，比如转向不精准、移动效率低下等问题。
本研究旨在提出一种新的“8”字形轨迹结构设计方案，解决现有结构存在的问题。
该方案采用双轮驱动和独立转向模式，在不同的工作状态下，通过单独控制左右轮的运动实现小车的移动和方向控制。
在此基础上，通过对小车的轨迹特征分析，提出了一种基于“8”字形轨迹的结构设计方案。
具体来说，该方案将小车的前半部分和后半部分各自固定一个翼形结构，两个翼形通过中心轴线相交，以此实现小车在“8”字形轨迹上运动。
为了达到理想的性能和效率，文章对设计原理、材料选择以及部件的制造和安装等方面进行了详细阐述。
例如，在结构设计方面，要保证翼形结构对称、刚度足够，以及合理分布重心等；在材料选择方面，要选用轻量化、高强度的材料；在制造和安装方面，要精确制作和安装每个部件，减少摩擦和滑动等不必要的力。
文章还详细介绍了实验验证的过程和结果，证明了该结构设计方案的可行性和应用性。
综上所述，本研究提出了一种新的“8”字形轨迹无碳小车结构设计方案，该方案采用双轮驱动和独立转向模式，通过实验验证证明了其性能和效率较高，可以为无碳交通和智能机器人技术的发展提供一定的借鉴和参考。
随着社会和经济的发展，无碳交通成为必不可少的选择。
基于数据分析的“8”字无碳小车的设计与改进
基于数据分析的“8”字无碳小车的设计与改进摘要无碳小车越障竞赛要求设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。
该给定重力势能由竞赛时使用质量为1Kg±5g的重锤获得，重锤由各学校自行准备，尺寸自定（比赛前由组委会统一称重，不符合规定的重锤由组委会提供，并在小车拆装和调试环节成绩中扣0.5分），要求砝码的可下降高度为400±2mm。
重锤由小车承载，不允许从小车上掉落。
关键字凸轮机构；轴承；能量转换前言无碳小车越障竞赛要求设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。
要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可使用任何其他的能量来源。
要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。
小车需绕中线上的两个障碍物按“8”字形轨迹运行，障碍物为直径20mm、长200mm的3个圆棒，圆棒中心分别放置在“L”形的3个端点上，以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩，见图11 设计思路1.1 能量转换机构该机构由重物、滑轮架、滑轮、碳素杆、绕线轮、前轴组成，当重物下落时通过绳子带动安装在前轴上的绕线轮旋转，驱动前轴转动，从而将重力势能转化为动能。
1.2 转向机构该机构由凸轮、摆杆、前叉组成，前轴带动凸轮旋转，导致摆杆有规律地摆动，通过前叉使前轮变换方向，引导小车走出8字形轨迹。
1.3 传动机构该机构由前齿轮、中齿轮、大齿轮、后齿轮、后轴组成，前轴带动齿轮、齿轮带动后轴转动，从而将动能传给后轮，使后轮转动。
为了充分利用能量，使小车行驶距离更远，小车为二级齿轮传动。
1.4 执行机构该机构由前轮和后轮组成。
1.5 机架小车的机架由两块侧板、前横梁、底板组成。
2 小车出发定位方案2.1 找合理放车位置小车前轮用粉笔涂抹后摆正，并在摆杆与凸轮接触位置上做好标记，同时记下前轮和两后轮位置，随后发车，根据小车前轮的运动轨迹和桩距，找到合理放车位置。
1八字形无碳小车设计
1八字形无碳小车设计第二届黑龙江省大学生工程训练综合能力竞赛命题及规则[修正]1.本届竞赛主题：本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
要求经过一定的前期准备后，在比赛现场完成一套符合本命题要求的可运行装置，并进行现场竞争性运行考核。
每个参赛作品要提交相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告。
2.竞赛命题：以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换来的。
给定重力势能为4焦耳（取g=10m/2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50某65mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。
图1为小车示意图。
要求小车行走过程中完成所有动作所需的能量均由此重力势能转换获得，不可要求小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，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，具体设计、材料选用及加工制作均由参赛学生自主完成。
3.竞赛项目I：竞赛小车在前行时能够自动交错绕过赛道上设置的障碍物。
障碍物为直径20mm、高200mm的多个圆棒，沿直线等距离摆放。
以小车前行的距离和成功绕障数量来综合评定成绩。
见图2。
3.1本校制作参赛学生以小组为单位，按照竞赛命题的要求，在各自所在的学校内，自主设计，独立制作出参赛小车。
3.2集中参赛参赛队携带在本校制作完成并调试好的小车作品和关于作品的结构设计方案、工程管理方案、加工工艺方案及成本分析方案等4份报告（纸质版+电子版）参加竞赛。
报告按竞赛秘书处发布的统一格式编写。
3.3报告的评分（1）结构设计报告评分（7.5分）完整性要求：小车装配图1幅（A4纸1页），设计说明书1-2页（A4）；正确性要求：传动原理与机构设计正确，选材和工艺合理；创新性要求：有独立见解及创新设计思想；规范性要求：图纸表达完整，标注正确；文字描述准确、清晰。
无碳小车工艺成本分析
无碳小车工艺成本分析无碳小车是指由无碳材料制造而成的环保型小型车辆。
与传统的燃油车相比，无碳小车不仅具有低碳排放、无污染的特点，还具有更低的能耗和更高的效率。
本文将对无碳小车的工艺成本进行分析。
首先，无碳小车的材料成本是制造它的重要组成部分。
无碳小车的车身主要由碳纤维复合材料制造，这种材料具有重量轻、强度高的特点，但价格相对较高。
以碳纤维复合材料的市场价为参考，计算无碳小车车身所需材料的成本，具体成本根据车身尺寸和设计而有所不同。
其次，无碳小车的生产工艺成本也是需要考虑的因素。
无碳小车的制造过程与传统小车相比较为复杂，需要采用先进的制造工艺和设备。
例如，制造碳纤维复合材料车身需要采用预浸料纤维布压热成型等专业工艺，需要大型的热压机和模具设备。
此外，无碳小车还需要进行涂装和组装等工艺，需要具备相应的生产线和设备。
这些工艺和设备的投资将会是无碳小车生产的一项重要成本。
另外，无碳小车的人工成本也是制造成本的一部分。
无碳小车的制造过程需要高技能的操作工人和技术人员。
其中涉及到的工艺和设备操作需要经过专门培训和技能提升。
此外，无碳小车的质量控制和良好的工艺要求也需要有相关的人员进行监督和管理。
对于这些工作人员的薪资和培训成本，也是无碳小车制造成本的一部分。
最后，无碳小车的能源成本也需要考虑。
无碳小车相比传统小车具有更低的能源消耗，但仍需要充电或者其他能源补充。
对于无碳小车的能源消耗和续航能力，需要根据车辆的设计和使用情况进行分析和评估。
根据能源成本价格和使用情况，可以计算出无碳小车的能源成本。
综上所述，无碳小车的工艺成本分析主要包括材料成本、生产工艺成本、人工成本和能源成本。
在分析这些成本时，需要考虑到无碳小车的设计和尺寸、生产线和设备、工人技能和薪资、能源消耗和价格等因素。
通过对这些成本的综合考虑和分析，可以得出无碳小车的总体工艺成本，并在实践生产中进行优化和控制。
“8”型路线无碳小车的设计(全套图纸)
摘要煤炭是大自然给予人类的一笔宝贵财富，可是由于人们对煤炭的巨大需求，煤炭资源日趋减少近于枯竭。
随着人们节能环保意识的提升，无碳理念也越来越被人们提上研究的课题。
更洁净，更环保，更节能，更高效的理念也深入人心。
本小车是对“无碳”理念的探索与开发，对未来“无碳”的憧憬，小车构思巧妙，在完成设计的要求下充分考虑了外观和成本等问题，方便以后的扩展和进一步的开发。
“无碳小车”系第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题，目前实验阶段已经完成。
小车的设计分为三个阶段：方案设计、技术设计、制作调试。
方案设计阶段根据小车功能要求根据机器的构成（原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块，进行模块化设计。
技术设计阶段采用了PROE等软件进行辅助设计。
小车大多是零件是标准件、可以购买，同时除部分要求加工精度高的部分需要特殊加工外，大多数都可以通过手工加工出来。
调试过程会通过微调等方式改变小车的参数进行试验，在试验的基础上验证小车的运动规律同时确定小车最优的参数。
关键词：无碳小车；方案设计；模块化设计；8型路线AbstractCoal is a valuable wealth of human nature, but because of the huge demand for coal and meager coal resources dwindling. As enhance awareness of energy saving and environmental protection, zero-carbon concept is increasingly being put on the research project. Cleaner, more environmentally friendly, more energy, more efficient idea is taking hold.Issue, later expanded and further developed. "Zero-carbon cars" of the second national students ' comprehensive ability of engineering training race in thesis theme, the current experimental phase has been completed.Car design is divided into three phases: design, technical design, making debugging. Programme design stage based on the car features under the machine's composition (original mechanism, actuator, actuator, control section, Assistant section) original car into the frame, body, transmission, steering agencies, travel agencies, fine-tune the bodies of six modules, modular design. Technical design stage using PROE software for aided design. Car most parts are standard parts, you can purchase, while some require high processing precision parts require special processing, most are available through the manual process. Debugging changes by way of fine tuning parameters of the car testing, experimental validation on the basis of the car in motion at the same time determine the optimal parameters for car.Key words:Carbon-free cares; design; modular design;8-courses目录摘要............................................................................................................... 错误!未定义书签。
2024年无碳小车心得体会例文(2篇)
2024年无碳小车心得体会例文近年来，随着环境污染问题的加剧和全球变暖的威胁，低碳环保已经成为了人们关注的焦点。
作为一个热爱创新科技的人，我对无碳小车产生了浓厚的兴趣。
在最近的一个项目中，我参与了一个无碳小车的研发团队，我们成功地研制出了一款全新的无碳小车。
在这个过程中，我深刻地体会到了无碳小车的重要性和优势，并积累了一些心得体会。
首先，无碳小车在环保方面具有巨大的优势。
传统燃油车辆的行驶过程中会产生大量的尾气和废弃物，这些污染物对环境和人类健康都带来了严重的影响。
相比之下，无碳小车完全不依赖燃烧化石燃料，不产生污染物排放，可以有效地减少空气污染和温室气体的排放，对改善环境质量和减缓气候变化具有重要作用。
其次，无碳小车在能源利用效率方面表现出色。
由于无碳小车采用了先进的电动技术，将电能转化为机械能，其能源利用效率高达90%以上，远超燃油车的20%左右。
这意味着无碳小车可以更有效地利用能源，减少能源的浪费，提高能源的利用效率，有助于解决能源短缺的问题。
再次，无碳小车在运行成本方面具有明显的优势。
相比燃油车，无碳小车的能源成本更低。
根据统计数据，每公里的行驶成本约为燃油车的一半，这得益于无碳小车的高能源利用效率和电能的低价格。
此外，维护成本也更低，无碳小车的结构更简单，没有传统燃油车的润滑油、线路维护等繁琐的工作，减少了维护保养的费用。
另外，无碳小车在驾驶体验方面也有很多值得称赞之处。
无碳小车的电动机在启动时提供了强劲的扭矩，加速迅猛，不仅使得起步更平稳，也提供了更好的动力响应。
与传统燃油车相比，无碳小车的噪音较低，驾驶起来更加安静舒适。
此外，无碳小车的设计也更加紧凑，节省空间，更利于城市道路拥堵情况下的改善交通流畅性。
然而，尽管无碳小车具有许多优势，但是在推广和应用过程中仍然面临一些挑战。
首先是充电设施的不完善。
由于无碳小车主要依靠电能驱动，因此充电设施的建设和完善是至关重要的。
目前，尽管各地都在积极推进充电设施的建设，但仍然存在一些问题，例如充电桩数量不足、充电速度慢等，这些问题限制了无碳小车的推广和应用。
“8”字循迹无碳小车创新设计
新
圃¨ 篷
，
由给定的重力势能转换而来。通过不断地摸 索 ， 在 有限的加工条件下， 提 高了小车的运行效率和稳 定性 ， 还通过创新 应用制造材料减少 了车身重量和
摩擦损耗 ， 增加 了续航 能力。经过 实践检验 ， 设计方案可行性得 到肯定 ， 也在比赛中取得 了较好的成绩 。 ［ 关键词】 小车； “ ８ ” 字循迹； 齿轮传动 ； 万向节转向机构
图 １ 无碳小车示意图
图 ３ 方 案一 驱 动 机 构 示 意 图
构， 两者都 是关系 到小 车运动轨 迹是否正 源 ， 如 图４ 。
驱动机 构主要 由重物 、 钢丝绳 、 齿轮、
对应要 求制作 目标小 车 ， 使 得其在半 定滑轮 和绕线盘等组成 。其中齿轮设计 比 张标准乒乓球台（ 长１ ５ ２ ５ ｍ ｍ、 宽１ ３ ７ ０ ｍｍ） 较 复杂 ， 不 同的传 动 比直接 影响转 向机 构 上， 绕 相距 一定距 离 的两个 障碍沿 ８ 字 形 的设计 。本小车设计过程 中是基于理论推 轨迹绕行 ， 绕行 时不撞倒 障碍 物 ， 并且不掉 理确定传 动 比的大概 范 围， 然后经 过实验 下 球台 。障碍物为直径 ２ ０ ｍｍ、 长２ ０ ０ ｍ ｍ 来确定最 终传动 比 ， 设计 过程 中主要产生 的２ 个 圆棒 ， 相距 一定距 离放 置在半 张标 了以下两个代表性方案 ： 准乒乓球 台的 中线 上 ， 并且要求本 小车可 方案一 ： 二级齿轮传动 。通过定滑轮 ，
【 中图分 类号】 Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ． ５ 一
传动布 局
级齿轮传动
转向 传动布局
根据浙江省首届大学生工程训 练综 合
能力竞赛要求 ： 小 车为三轮结构 ， 驱动小车 行走 及转 向的能量是根 据能量转换 原理 ， 全部 由给定重力势能转换而来的 。给定重
8字形无碳小车的设计
8字形无碳小车的设计摘要：针对2015年第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛主题为“无碳小车”，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
设计一种小车，该小车特点是：为了小车的综合运行能力，将小车的重心尽量的降低，使小车运行更加平稳。
在小车转向部分增加指针，方便观察转角，准确地对小车进行调整。
采用不完全齿轮实现间歇。
利用滑块顶丝使曲柄长度连续可调，从而改变转角。
本设计在实际生活中也会用到，有很好的应用前景。
关键词：8字形;不完全齿轮;单级齿轮驱动;摆动导杆1.总体分析采用尼龙线连接重物和原动轴，重物的下降会拉动尼龙线然后带动原动轴旋转，从而实现小车的驱动。
当重物落到车板上的时候会对车板产生撞击，造成能量损失。
①通过理论分析让重物的能量尽可能的转化小车的行进的动能。
为了达到这一目的我们需要实现重物下落时的运动规律：由静止开始加速下落，然后开始匀速下落，最后进入减速阶段，以接近速度为零的速度落到车板上。
本作品采用锥形轴原动轴，锥形轴可以很好的做到以上运动规律，达到减小能量损失的目的。
②根据本大赛的要求，小车需要自动控制其转弯，为了实现小车的自动转弯，首先后轮的运动应该传给转向机构，然后设计以一种机构实现前轮的间歇行工作。
③为了保证小车行驶的距离最远，必须将不必要的损失降到最小。
可以设计出一种机构让小车在需要转弯的地方是走弧线，在不需要转弯的地方走直线。
还可以在保证小车正常行驶的情况下将小车打孔，减轻小车的质量。
本作品利用重物的重力势能做能量，通过单级齿轮驱动后轮进行前进;利用不完全齿轮实现间歇;利用摆动导杆实现转向，从而实现无碳小车的8字形运动。
2.运动轨迹分析AB、CD阶段间歇（细实线），AD、BC阶段转向（粗实线）。
小车从D点起车，起车时小车间歇机构处于间歇状态，小车前轮以一定的摆角行驶，并保持这一状态由D点运动到C点（细实线），到C点后开始转向，到B点转向结束（粗实线），从B点到A点（细实线）小车间歇机构再次进入间歇状态，小车前轮以一定摆角运动到A点结束，A点到D点（粗实线）小车前轮转向，到D点后和开始起车一样，即到此完成一个8字周期。
无碳小车实验报告
⽆碳⼩车实验报告机械原理课程设计报告书设计题⽬: 竞赛题⽬⽆碳⼩车的设计课程名称：《机械原理课程设计》学⽣姓名：学⽣学号：所在学院：海洋信息⼯程学院学习专业：机械设计制造及其⾃动化指导教师：宫⽂峰2015年 12⽉11⽇⽬录 (2)第⼀章概述 (3)课程设计任务与⽬的 (3)课程设计任务 (4)⽆碳⼩车设计的⽬的与任务 (4)第⼆章选题介绍 (5)选题背景、意义 (5)第三章总体设计 (6)⽅案设计 (6)传动机构 (7)转向机构 (7)⾏⾛机构 (9)微调机构 (10)第四章运动分析 (11)⽤解析法进⾏机构的运动综合与分析 (11)齿轮参数的分析 (15)⼩车所受摩擦⼒与⼩车中重量成正⽐，因此设计过程中尽量减⼩尺⼨，从⽽减轻重量。
对于直齿齿轮，选取模数为1。
由传动⽐i3=2，确定轴3上的齿轮齿数Z3 = 30，轴2上与其啮合的齿轮齿数Z2 = 15。
由传动⽐i1 = 3，确定轴2上的锥齿轮齿数Z2’ = 18，轴3上与其啮合的锥齿轮齿数Z3 = 54。
(15)第五章设计⼩结 (15)参考⽂献： (16)[8李瑞琴.机械原理课程设计[M].电⼦⼯业出版社，2004. (17)第⼀章概述机械原理课程设计是机械类各专业学⽣第⼀次课程设计，是重要的实践性教学环节，对于培养学⽣机械系统运动⽅案设计和创新设计能⼒、解决⼯程实际中机构分析和设计能⼒等有着⼗分重要意义。
本次课程设计以第五届全国⼤学⽣⼯程能⼒综合训练竞赛“⽆碳⼩车”题⽬为基础，进⾏创新设计。
设计对题⽬进⾏了从新分解，运⽤课程内所学知识，通过查阅资料结合前⼈经验，从⼏个⽅⾯进⾏⽅案的设计与分析选择，依据机械机构的设计理念，设计出⼀个完全依靠重⼒势能提供动⼒，以平⾯转向机构实现周期性转向⾃动避让障碍物的轻质⼩车⽅案。
课程设计⽬的与任务课程设计⽬的1）综合运⽤机械原理课程的理论和实践知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，促进所学理论知识的巩固、深⼊和归纳；2）培养学⽣的创新设计能⼒、综合设计能⼒与团队协作精神；3）加强学⽣动⼿能⼒的培养和⼯程实践的训练，提⾼学⽣针对实际需求进⾏创新思维、综合和⼯艺制作等实际⼯作能⼒；4）提⾼学⽣运算、绘图、表达、运⽤计算机、搜集和整理资料能⼒；5）为将来从事技术⼯作打基础。
“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。
8字形无碳小车
无碳小车【摘要】“无碳小车”是2013年第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛主题。
此次竞赛分为两个小组，即“S”和“8”字组，我们本次的分组是“8”字组，所谓“8”字就是让小车在重物重力势能的作用下让小车在半张标准的乒乓球台（长1525mm、宽1370mm）上绕“8”字，并且在绕行的过程中能自动避开障碍物（障碍物的距离在300-500mm的范围变化），在小车的整个设计过程中，采用了现代设计发明理论方法，如参数化设计、系统设计等，并运用了AUTOCAD 、PROE等软件辅助设计。
设计过程严谨，各个零部件的运动轨迹都从数学的角度得到了论证。
将小车的设计分为四个过程：方案设计、技术设计、制作调试、设计总结，通过对每个过程的深入的研究，严格控制每个过程，尽可能使小车的整体效果更佳。
方案设计过程依据据比赛对小车功能的要求，我们根据机器的构成（原动机构、传动机构、执行机构、控制部分、辅助部分）把小车分为车架、原动机构、传动机构、转向机构、行走机构、微调机构六个模块，进行模块化设计。
对每个模块采用多方案设计的设计原则，根据实际情况进行综合比对，选择出最优的组合。
最终选择的方案是：车架采用三角底板式、原动件采用了锥形轴的、传动机构采用了齿轮、转向机构采用用曲柄连杆、行走机构采用单轮驱动实现差速、微调机构采用微调螺母螺钉。
在转向机构中，采用了不完全齿轮，在不完全齿轮的设计中，最重要的是参数的确定，通过小车轨迹的研究，最终确定合适的参数。
技术设计过程先对方案设计过程中所选方案进行数学建模，从理论上进行分析和论证，根据理论力学对小车进行运动学和动力学分析，然后用PROE对小车进行实体建模，在建模的过程中对小车的每个零部件进行详细的设计，综合考虑零件材料性能、加工工艺、成本等由于小车的受力不大，所以大量采用胶接，小车加工完成后，通过小车的实际运动，对小车进行调节，使它达到最佳状态。
最后总结本次比赛的得与失，在以后的工作学习中努力去弥补自己的不足。
无碳小车加工成本分析报告
无碳小车加工成本分析报告一、引言无碳小车是一种新型的环保交通工具，由于其无碳排放的特性，被广泛应用于城市短途出行。
本报告旨在对无碳小车的加工成本进行详细分析，以便企业更好地控制生产成本，为市场提供有竞争力的产品。
二、加工成本的构成1.原材料成本：无碳小车的制作材料主要包括钢材、塑料、电池及电子元器件等。
钢材是构成车架的主要材料，塑料用于车体覆盖件的制作，电池和电子元器件用于提供动力和控制系统。
各种原材料的成本占据了整个加工成本的重要部分。
2.人工成本：无碳小车的生产过程需要经过各种环节的加工和组装，需要一定的人力资源。
人工成本包括设计师、技术工人、装配工人等的薪资和福利费用，以及相关的培训和管理费用。
3.设备和设施成本：生产无碳小车需要各种加工设备和测试设备，如切割设备、焊接设备、组装设备、测量设备等。
这些设备的采购、维护和更新成本也是加工成本的一部分。
4.管理和运营成本：企业为了正常运营，需要一定的管理费用，包括人事管理费用、行政管理费用、财务管理费用等。
同时，还需要考虑市场推广费用、物流运输费用等。
5.其他成本：与产品生产、销售和运营有关的其他各种费用，如研发费用、市场调研费用、售后服务费用等。
三、加工成本的分析1.原材料成本分析：根据不同型号的无碳小车所需材料的数量和价格，可以计算出原材料总成本。
钢材价格受市场需求和供应状况的影响较大，因此在采购时要及时了解市场行情。
塑料、电池和电子元器件的价格则相对稳定，但需注意供应商的信誉和质量问题。
2.人工成本分析：根据生产线的工作流程和生产效率，可以估算出所需的工人数量和工作时间，进而计算出人工成本。
此外，还要考虑培训和管理的费用，以提高员工的技能和生产能力。
3.设备和设施成本分析：根据生产线的规模和需要的设备种类，可以计算设备和设施的总成本。
在选择设备时，需考虑其质量、性能和成本，以保证生产线的稳定运行和产品质量。
4.管理和运营成本分析：根据企业的规模和运营模式，可以计算出管理和运营的总成本。
“双8字”无碳小车关键结构设计与分析
机械设计与制造
2020 年 3 月
酝葬糟澡蚤灶藻则赠 阅藻泽蚤早灶 驭 酝葬灶怎枣葬糟贼怎则藻
241
“双 8 字”无碳小车关键结构设计与分析
韩书葵，节茂岩，林传熙，张胜杰
（北华航天工业学院机电工程学院，河北 廊坊 065000）
摘 要：“双 8 字”无碳小车是以重力势能为动力，按照预定轨迹进行运动，可以实现连续避障的三轮小车。首先对于小车 机构及轨迹进行分析，针对“双 8 字”无碳小车的运动轨迹设计了“双 8 字”小车中曲柄摇杆机构和不完全齿轮机构，并根 据小车的运动速度和运动特点设计了差速机构，同时为补偿加工及装配误差设计出了小车微调机构，给出微调机构的调 节方法，最后基于设计方案对“双 8 字”无碳小车轨迹进行了仿真，验证小车在行走过程中的重要部件与小车运动轨迹之 间的关系，为小车的设计与分析提供了可靠依据。 关键词：无碳小车；双 8 字；运动轨迹；仿真 中图分类号：TH16；TH122 文献标识码：A 文章编号：员园园员-3997（圆园20）03-0241-05
1 引言
无碳小车以重力势能为动力、按照“双 8 字”轨迹实现连续 避障的三轮小车。根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛 要求，在半张标准乒乓球台（长 1525mm、宽 1370mm）的中线上， 有三个沿同一直线放置高 200mm，直径 20mm 的原棒形障碍桩， 两端桩至中心桩的距离为（350依50）mm。要求小车以“双 8”字轨 迹交替绕过中线上的三个障碍桩，保证每个障碍桩在双 8 字形 的一个封闭圈内。在现有文献中很多学者对于单 8 字轨迹以及 S 形轨迹进行了研究，提出了凸轮机构[1]、槽轮机构[2]、不完全齿 轮机构[3]以及空间四杆机构等[4-5]设计方法，并且验证了这些方法 的可行性。
凸轮8字无碳小车设计报告
目录一、设计要求 (4)1.1功能分析阶段............................... . (4)1.2参数分析与个性化设计阶段 (4)1.3制造阶段 (4)1.4调试阶段 (4)二、正式设计 (5)2.1机械总功能分解及功能元解 (6)2.2机构选型与方案对比 (6)2.2.1机构选型的基本原则 (6)2.3势能转化机构分析 (7)2.3.1重物锥台轮机构功能元解的优缺点 (7)2.3.2重物飞轮机构功能元解的优缺点 (7)2.3.3发条弹簧机构功能元解的优缺点 (8)2.3.4橡皮筋结构功能元解的优缺点 (8)2.6直线行走位移机构分析 (8)2.6.1后双轮差速驱动功能元解的优缺点 (8)2.7前轮摆动机构分析 (9)2.7.1凸轮推杆机构功能元解的优缺点 (9)2.7.2曲柄摇杆机构功能元解的优缺点 (9)2.7.3圆轮导杆机构功能元解的优缺点 (10)2.8中间传动机构分析 (10)2.8.1齿轮传动机构功能元解的优缺点 (10)2.8.2皮带轮传动机构功能元解的优缺点 (11)2.9组合方案择优并确定辅助、控制机构 (11)2.9.1辅助机构之车架分析 (11)2.9.2控制机构之微调机构分析 (11)三、技术设计 (12)3.1建立8字轨迹理想模型 (12)3.2、solidworks toolbox凸轮设计及其相关参数的确定： (12)3.3建立小车数学模型 (13)3.3.1小车转弯状态分析 (15)3.4动力学分析模型 (18)3.5参数确定 (21)四、小车装配图 (22)五、小车运动仿真轨迹及m文件 (23)一、设计要求本届竞赛命题为“以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。
设计一种小车，驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。
该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm，碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。
8字组国赛报告
8字组无碳小车——经验之谈比赛报告时间:2014年6月——2014年12月目录摘要 (3)目录 (2)1 “8”字轨迹的实现 (4)1.1 无碳小车整体结构 (4)1.2 驱动系统建模分析 (4)1.3 转向系统的建模分析 (5)1.4小车行走轨迹 (6)1.4.1 A轮行走轨迹 (6)1.4.2 小车其他轮的轨迹 (6)2 机械结构设计 (7)2.1 转向机构。
(7)2.1.1机架刚度要求 (8)2.1.2考虑温度影响 (9)2.1.3考虑地面影响 (9)2.1.4考虑装配 (9)2.2 微调机构 (9)2.2.1“V”字形微调机构（如图2） (9)2.2.2正反丝连杆调节机构 (10)2.2.3弹簧丝杆调节机构 (11)2.3 传动及驱动机构 (11)2.4 轴承座 (12)2.5 底盘及支架 (13)3 加工 (13)4 装配 (13)5 调试 (14)6 竞赛 (14)7 团队组建 (15)8 小结 (16)参考文献 (17)附录 (17)摘要本项目设计一种重力势能驱动的自动避障小车，整个环节包括小车的轨迹优化，机械结构设计，机械加工，装配，调试和团队组建。
无碳小车以“8”形轨迹绕桩循环运行，轨迹曲线的平滑度和形状直接决定了小车的稳定性和绕桩数量。
通过建立数学模型，对无碳小车的运动过程进行分析，对模型中各参数进行不断地调整，最终获得了具体的分析结果和直观的轨迹函数图像，从而确定了影响小车运行轨迹的各参数最优值。
为无碳小车的调试和优化奠定了基础。
无碳小车行走及转向的能量全部由给定重力势能转换而来，小车绕桩数量越多，前进距离越长，性能越好。
因此对无碳小车运动规律的研究对提高其性能具有重要意义。
在各个环节中，积累了一些教训及经验，为使下届竞赛参赛的学弟学妹们少走弯路，特作该调查报告。
本文是以“轨迹仿真设计，机械结构设计，加工，装配，调试，竞赛，团队组建”七个部分展开叙述的。
关键词：无碳小车重力势能轨迹数学模型优化1 “8”字轨迹的实现1.1 无碳小车整体结构为适应大赛赛题，无碳小车整体结构设计为三轮结构，前轮转向，后轮驱动，并且两后轮同为驱动轮，采用单向轴承食两后轮实现差速运动，相当于“分时复用”，从而提高运动平稳性。
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共计：3.8+3.0+1.5=8.3元
4min
2min
6min
2min
1min
3min
5
前轮支座
⑴金属模铸造
⑵固溶处理后人工时效
⑶铣削
⑷钳工
金属模铸造、热处理外协加工
铣削费用：(9.5+20)×11/60=5.4元
钳工费用：30×4/60=2.0元
共计：5.4+2.0=7.4元
8min
3min
11min
3min
1min
4min
6
后轴
⑴车削
⑵铣削
⑶钳工
8min
2min
10min
车削费用：(8.5+20)×10/60=4.8元
铣削费用：(9.5+20)×8/60=4.0元
钳工费用：30×3/60=1.5元
共计：4.8+4.0+1.5=10.3元
6min
2min
8min
2min
车削费用：(8.5+20)×12/60=5.7元 铣削费用：4.0元
钳工费用：(20+10)×4/60=2.0元
共计：5.7+4.0+2.0=11.7元
6min
2min
8min
3min
1min
4min
2
底板
⑴冲压加工
⑵铣削加工
⑶钳工
冲压外协加工
铣削费用：(9.5+20)×13/60=6.4元
钳工费用：30×12/60=6元
⑶铣削
⑷钳工
金属模铸造、热处理外协加工
铣削费用：(9.5+20)×13/60=6.4元
钳工费用：30×5/60=2.5元
共计：6.4+2.5=8.9元
10min
3min
13min
4min
1min
5min
4
前轴
⑴车削
⑵铣削
⑶钳工
6min
2min
8min
车削费用：(8.5+20)×8/60=3.8元
铣削费用：(9.5+20)×6/60=3.0元
2、人工费和制造费分析
编
号
零件名称
工艺内容
工 时
工艺成本计算与分析
机动时间
辅助时间
终准时间
1
主轴
⑴车削
⑵铣削
⑶钳工
10min
2min
12min
车削人工费：8.5元/小时，车床使用费：20元/小时；
铣削人工费：9.5元/小时，铣床使用费：20元/小时；
钳工人工费: 20元/小时，钻床使用费：10元/小时。
钳工费用：30×5/60=2.5元 共计：7.6+5+2.5=15.1元
8min
2min
10min
4min
1min
5min
3、总成本：
无碳小车在设计时充分考虑到环保和降低成本的要求，在材料及加工设备的选择、零件的工艺安排和加工精度、生产过程组织等各个环节，力求把小车的总成本控制到最合理。总成本主要包含以下几部分：
①无碳小车主要零件的材料费：29961元；
②无碳小车主要零件的人工费和制造费：（11.7+12.4+8.9+8.3+7.4+10.3+10.8+15.1）×500=42450元；
③无碳小车外协零件费用:支撑座铸件5.6元/件，前轮支架铸件4.8元/件，底板冲压件17元/件，热处理费用共计：300元；费用共计：(5.6+4.8+17)×500+300=14000元；
④无碳小车外购零件费用：外购主要包括直齿轮、锥齿轮、螺钉、轴承等，按生产500台需求购买，费用共计：60000元；
⑤此表中未涉及无碳小车其它零件的费用，按上述核算办法共计：30000元；
⑥工装、夹具及辅料等其它费用：7000元
⑦总装费用：20×90/60×500=15000元。
无碳小车总成本=29961+42450+14000+60000+30000+7000+15000=198411元；每台小车：198411÷500=397元。
1min
3min
第二届全国大学生无碳小车越障竞赛
成本分析报告
总3 页
第3 页
编号：
产品名称
无碳小车
生产纲领
500台/年
2、人工费和制造费分析
序
号
零件
名称
工艺内容
工 时
工艺成本分析
机动时间
辅助时间
终准时间
7
前轮支架
⑴车削
⑵铣削
⑶钳工
8min
2min
10min
车削费用：(8.5+20)×10/60=4.8元
共计：6+6.4=12.4元
10min
3min
13min
10min
2min
12min
第二届全国大学生无碳小车越障竞赛
成本分析报告
总3 页
第2 页
编号：
产品名称
无碳小车
生产纲领
500台/年
2、人工费和制造费分析
序
号
零件
名称
工艺内容
工 时
工艺成本分析
机动时间
辅助时间
终准时间
3
轴承支座
⑴金属模铸造
⑵固溶处理后人工时效
1/1
1
6
45
棒料
Φ20×200
1/1
1
3
45
铸件
120×20×50
5/1
2
7
45
铸件
Φ20×100
1/1
1
4
45
棒料
Φ20×100
1/1
1
8
45
棒料
Φ20×100
1/1
1
45钢市场价格9元/kg，500台小车主要零件使用材料重量：（0.99+0.31+4.71+0.49+0.157）kg/台×500台=3329kg，材料成本为3329×9=29961元；
铣削费用：(9.5+20)×7/60=3.5元
钳工费用：30×3/60=1.5元
共计：4.8+3.5+1.5=10.8元
5min
2min
7min
2min
1min
3min
8
中轴
⑴车削
⑵铣削
⑶钳工
14min
2min
16min
车削费用：(8.5+20)×16/60=7.6元
铣削费用：(9.5+20)×10/60=5元
第二届全国大学生无碳小车越障竞赛
成本分析报告
总3 页
第1 页
编号：
产品名称
无碳小车
生产纲领
500台/年
1、材料成本分析
编号
材料
毛坯种类
毛坯尺寸
件数/毛坯
每台件数
备注
编号
材料
毛坯种类
毛坯尺寸
件数/毛坯
每台件数
备注
1
45
棒料
Φ20×100
1/1
1
5
45
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ棒料
20×20×50
1/1
1
2
45
板材
200×100×2