无碳小车设计2综述

南湖学院

课程设计报告书

题目: 无碳小车的设计

系部：机电系

专业：机械设计制造及其自动化

班级：N机自10- 1F

姓名：龚畅

学号：24101900333

序号：09 组号：1

2012年12月25日

南湖学院

课程设计任务书设计题目：无碳小车的设计

系

部：机电系

专

业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：龚畅学号:24101900333序号：09指导教师：谭湘夫

机械设计课程设计任务书

1. 课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：

2. 功能设计要求

以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车。给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该无碳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20mm高200mm勺弹性障碍圆

棒）。

给定重力势能为5焦耳

（取g=10m/s2）,竞赛时统一用质量为

1Kg的重块（C 50X 65 mm普通碳钢）

铅垂

下降来获得，落差500± 2mm

重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。

要求小车前行过程中完成的所有

动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料

图2无碳小车在重力势能作用下自动行走

一、设计题目

无碳小车的设计

1.设计布置方案

选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为C 60X 20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于400克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于C 30mm

二.技术要求

1、1个转向轮和2个驱动轮的设计

2、转向轮控制机构的设计计算；

3、轴的设计；

4、轴承的选择；

5、装配图、零件图的绘制；

&设计计算说明书的编写；

三.工作要求

1•学生应当在指导老师指导下完成设计，必须独立完成设计任务，严禁抄袭，一经发现成绩以不及格计，并给予批评教育各严肃处理•

2. 课程设计期间要严格遵守学习纪律，在此期间缺勤1/3以上,成绩以不及格计.

3. 课程设计报告书一律打印在A4纸上,同时配上封面装订成册.

南湖学院课程设计机械设计课程设计任务书

1前言...................................................................................... -1 - 2设计任务.................................................................................. -1 -

2.1设计题目............................................................................ -1 -

2.1.1 设计布置方案.............................................................. -1 -

2.1.2功能设计要求 (2)

2.2技术要求............................................................................ -3 - 3动力的获得及传动方案的分析与拟定......................................................... -3 -

3.1动力的获得.......................................................................... -3 -

3.2 传动方案的分析与拟定............................................................ -3 - 4齿轮的设计计算............................................................................ -4 -

4.1选精度等级、材料及齿数............................................................. -4 -

4.2按齿面接触强度设计................................................................. -4 -

4.2.1 确定公式内的各计算数值.................................................... -4 -

4.2.2 计算 (5)

4.3 按齿根弯曲强度设计................................................................ -6 -

4.3.1 确定计算参数.............................................................. -7 -

4.3.2 设计计算.................................................................. -8 -

4.4几何尺寸计算 (8)

5轴的设计计算.............................................................................. -9 -

5.1求作用在齿轮上的力................................................................. -9 -

5.2初步确定轴的最小直径............................................................ -9 -

5.3轴的结构设计 (9)

5.3.1 拟定轴上零件的装配方案.................................................... -9 -

5.3.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度................................... -9 -

5.4 求轴上的载荷...................................................................... -10 -

5.6精确校核轴的疲劳强度............................................................ -10 -

5.6.1 判断危险截面............................................................. -10 -

5.6.2 截面IV右侧............................................................... -10 - 6轴承的选择及计算......................................................................... -11 -

6.1轴承的选择.......................................................................... -11 -

6.2 计算............................................................................... -13 -

6.2.1 径向力..................................................................... -13 -

6.2.2 派生力..................................................................... -13 -

6.2.3 轴向力..................................................................... -13 -

6.3.4 当量载荷................................................................... -14 -

6.3.5 轴承寿命的校核............................................................ -14 - 7带轮的设计计算........................................................................... -14 -

7.1确定计算功率....................................................................... -14 -

7.2选择V带的带型 ..................................................................... -14 -

7.3确定带轮的基准直径................................................................. -15 -

7.3.1 初选小带轮的基准直径...................................................... -15 -

7.4确定中心距a,并选择V带的基准长度La .................................................................................... - 15 -

7.5验算小带轮上的包角'1 ............................................................................................................ - 16 -

7.6确定带的根数z .............................................................................................................................. - 16 -

7.7确定带的初拉力F0.................................................................................................................... - 17 -

7.8计算带传动的压轴力F p ............................................................................................................. - 17 -

7.9带轮结构设计及工作图............................................................... -17 -