王何成+S型无碳小车设计开题报告

王何成+S型无碳小车设计开题报告华东交通大学理工学院

题目: S型无碳小车设计

分院: 机电分院

专业: 机械设计制造及其自动化

班级: 12机制2班

学号: 20120410220202

姓名: 王何成

指导教师: 林金龙

填表日期: 2016年 3 月 2 日

一、选题的依据及意义:

我国经济的迅速发展使得对能源的需求增加，常规的化石能源供应不再生能源十分紧足的矛盾日益突出，我国的能源机构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，新能源和可再生能源开发不足，这不仅造成环境污染等一系列问题，也严重制约能源发展，能源安全源和可成为我国必须解决的战略问题。发展新能迫发展新能源和可再生能源十分紧迫，也是世界各发达国家竞相研究的热点课题之一。无碳小车的研制，具有经济、环保、便利等优点，有助于我们找到更为环保绿色的能源，有利的能量转化途径，以及提高能量的利用效率。它将对传统能源的逐渐取代有深远意义。因此我们设计制作无碳小车，希望可以找到新的方法来缓解能源和环境问题。

二、国内外研究现状及发展趋势(含文献综述):

中国正处于工业化、城市化加速发展的历史阶段，能源需求有着很大的增长空间。为抑制高耗能行业过快增长，中国政府正研究建立能源消费总量控制制度，未

来将研究开征化石能源消费税，并实现原油、天然气和煤炭资源税从价计征。目前，我国“新兴能源产业发展规划”已编制完成，根据中国政府制定的“十二五”能源规划，到2015年中国能源消费总量将控制在41亿吨标煤左右，非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%，到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%。

世界部分主要国家新能源发展状况

美国推行“绿色新政”，明确发展目标。根据奥巴马提出的新能源政策构想，美国将在可再生能源、节约汽车、分布式能源提供、天然气水合物、清洁煤、节能建筑、智能网络等领域探索出一个能实现利益最大化的创新战略。

日本通过法律约束、税收优惠和政策引导等一系列配套措施，大力推行新能源产业发展，积极开发太阳能、风能、核能等新能源和节约技术。经过三十年的发展，日本在新能源发电、新能源电池和节能环保方面处于世界领先地位。

巴西生物能源在其他能源消费结构中占据半壁江山，汽车市场销售80%是可以使用乙醇燃料的新能源汽车，新能源汽车普及率高，有效降低了对石油的依赖，在使用生物乙醇解决污染方面走在世界前列。

三、本课题研究内容:

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/s2),竞赛时统一用质量为3kg重物下降40cm的势能为驱动力，重物落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许从小车上掉落。要求:

(1)小车行走过程中完成所有动作需要的能量一、均由重力势能准转换获得，不可使用任何其他的能量来源。

(2)小车具有转向控制机构，就、且此转向控制机构具有可调功能，以适应放在不同间距障碍物的场地。

(3)小车为三轮结构，具体设计、材料选用及加工制作均由学生自主完成。

四、本课题研究方案:

(1)根据功能设计要求，设计一种可将重力势能转换成机械能并可用来驱动小车行走的装置，小车前行过程中完成的所以动作所需要的能量均由此能量转换获得，因此设计中要充分利用重物的重力势能，以确保小车行驶距离更远。

(2)根据功能设计要求，小车在前行时能够自动避开赛道上设置的的障碍物，因此小车前进的路线以“S”周期性变化，同时，在小车能够顺利前行的前提下，确定小车轨迹与中心线之间合适的偏距;

(3)结构设计要最大程度地减小小车重量和阻力，同时要与生产纲领、工艺性(加工、装配)、成本、质量统筹考虑，力求产品的最优化设计。

(4)结构设计要从重要到次要、从总体到局部、从粗略到精细、权衡利弊、反复推敲、逐步改进。

五、研究目标、主要特色及工作进度:

研究目标是找到更为环保绿色的能源来缓解传统能源和环境问题。其主要特色。具有经济、环保、便利等优点。

本课题的主要工作进度如下:

毕业设计进度计划

序号各阶段工作内容起讫日期备注 1 查阅相关资料 2016.01.01—2016.01.15

2 分析设计方案 2016.01.16—2016.02.15

3 绘制设计方案图 2016.02.16—2016.02.30

4 计算相关的技术参数 2016.02.31—2016.03.29

5 设计机构图纸 2016.04.01—2016.04.20

6 设计定稿 2016.04.21—

2016.05.15 7 编写设计说明书 2016.05.16—2016.05.28 8 答辩

六、参考文献:

【1】王伯平主编《互换性与测量技术基础》机械工业出版社2013 【2】鞠彦忠主编《材料力学》华中科技大学出版社 2013 【3】赵明生主编《机械工程手册》机械工业出版社 1997 【4】涂晓斌钟红生习俊梅杨中芳主编《机械制图》江西高校出版社 2011 【5】濮良贵陈国定吴立言主编《机械设计》第九版高等教育出版社2013 【6】赵书兰主编《MATLAB建模与仿真》清华大学出版社 2013

七、指导老师意见: