课程设计说明书_指南车
汽车设计课程设计说明书模板
汽车设计
课程设计说明书
实训类别：汽车设计课程设计院别：机电学院
专业：车辆工程
班级：08车辆工程
姓名：
学号：
指导教师：
教务处制
二0一一年十二月二日
课程名称：汽车设计课程设计课程代码：
设计周数： 1 学分： 1
设计单位：机电学院实训地点：机电学院设计时间：2011-11-28至2011-12-5
连杆与连杆盖的定位方式
2、连杆大、小头厚度
考虑到加工时的定位，加工中的输送等要求，连杆大、小头一般采用相等厚度。
对于不等厚度的连杆，为了加工定位和夹紧的方便，常在工艺过程中先按等厚度加工，最后再将连杆小头加工至所需尺寸。
3、连杆杆身油孔的大小和深度
40Cr和45钢连杆锻造余热淬火工艺与一般调质获得的性能比较
3、连杆的强化喷丸处理
连杆经过喷丸处理后，表层会产生剧烈的塑性变形，将使晶体的点阵发生畸变，因此表层形成高密度的位错缠结，从而使表层等到强化。
连杆经调质处理后，硬度为228-269HBS，表面存在较大的压应力，心部处于拉应力状态。
另外对连杆采用滚压加工也不失为一种良好的强化工艺措施，即可消除切削前的痕迹，又使槽的几何尺寸和形状精确，提高了连杆的疲劳寿命。
十一、涂漆
涂装是指将涂料均匀涂覆在零件覆盖件表面上并干燥成膜的工艺，为了防止连杆受腐蚀和破坏，可采用金属保护涂层，金属涂层是用喷镀法、电镀法或氧化处理法、。
汽车设计课程设计说明书
燕山大学汽车设计课程设计说明书题目： CA1041K2L2轻型载货汽车后悬架设计学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：目录一、悬架静载荷的计算 (1)二、参数选择及计算方法 (1)1．选择悬架主要参数：n c、f c、c s、.n0、f0 (1)2．确定板簧总长L，满载静止弧高Ha，动挠度f d上、f d下 (2)3．板簧片数及断面参数选择 (3)4．板簧的应力校核 (5)5．各片长度的确定 (6)6．板簧的刚度验算 (6)7. 各片应力计算 (9)8．预应力及其选择 (10)9. 板簧总成自由状态下的弧高及曲率半径计算 (12)10. 各片在自由状态下的曲率半径及弧高计算 (13)11. 板簧的动应力和最大应力 (15)12. 最大加速度驱动时的最大应力 (16)13. 卷耳及弹簧销的强度核算 (16)三、附件的选择 (17)1．减震器 (17)2．U形螺栓 (19)3．U型螺栓上的螺母 (19)4．中心螺栓 (19)5．弹簧卡处的铆钉和螺栓 (19)6．卷耳处的销及油杯 (20)7．滑动轴承 (20)四、总结 (20)b）板簧长度增加能降低弹簧刚度，改善汽车行驶的平顺性；c）在垂直刚度给定的条件下，板簧长度增加又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。
在总布置可能的条件下，应尽可能将钢板弹簧取长些。
原因如下：1 增加钢板弹簧长度L能显著降低弹簧应力，提高使用寿命降低弹簧刚度，改善汽车平顺性。
2 在垂直刚度c给定的条件下，又能明显增加钢板弹簧的纵向角刚度。
3 刚板弹簧的纵向角刚度系指钢板弹簧产生单位纵向转角时，作用到钢板弹簧上的纵向力矩值。
4 增大钢板弹簧纵向角刚度的同时，能减少车轮扭转力矩所引起的弹簧变形。
对于卡车的后悬架推荐在如下的范围内选择：L=(0.35-0.45)轴距代入数据，可得：mm.L1240310040=×=⑵满载静止弧高Ha满载静止弧高Ha是装配到汽车上之后的板簧弧高，一般后悬架为Ha r = 20～30 mm，考虑到钢板弹簧安装好后有足够的上跳动挠度，将满载静止弧高Ha取为25mm。
汽车设计基础课程设计说明书2012
汽车设计基础课程设计计算说明书
班级
姓名
十堰职业技术学院
2012.12
机械设计课程设计计算说明书目录
一、《机械设计基础》课程设计任务书 (3)
二、电动机的选择及运动参数的计算 (4)
三、总传动比的计算及传动比的分配 (6)
四、运动参数及动力参数计算.......................... (6)
五、V带传动设计 (7)
六、齿轮传动设计 (10)
七、轴的设计 (13)
八、滚动轴承的选择 (18)
九、键联接的选择及计算 (18)
十、联轴器的选择 (19)
《汽车设计基础》课程设计任务书
题目：试按下列一组数据，设计带式输送机的传动装置。
工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4%，二班工作制，使用期限10年（年工作日250），连续单向运转。
带式输送机传动装置简图如下：
1、电动机；
2、V带传动；
3、减速器；
4、联轴器；
5、传动滚筒；
6、输送带。
2、确定轴各段直径和长度。
机械创新综合课程设计——指南车设计说明书
如图 3-1 所示。
图 3-1指南车结构的组成
(1) 输入件
据记载 ，指南车的左右两轮为输入元件。 直行时， 两轮提供等角速度的旋转运动，若以大地绝对坐标来看， 以地平面为X轰不Y轰形成的X-Y平面，水平高度为Z轰，
则当指南车直线前迚时，由于两输入转速相同，故车身并
人始终指向南方。由于其多次失传不重制，其原理也有很
多种，我们只讲述其中一种原理，这也是本文所依据的，
即巩速齿轮原理。
三.设计思路
• 结构分析 • 据知，指南车车身有左右两个轮子作为输入件，再经由
传动机构，将输入传递至主要的定向机构主体，并将定向
杆件根据车身的旋转角度作反向的回馈后输出，来达成输
出杆的定向功能。 因此，指南车机构可分解成四个分，
我们总能发现许多令我们惊讶的东西，给我们以巨大的启
示。指南车就是其中一例，我们希望通过对指南车中所蕴
含的机械原理的研究不探索，复原指南车，并且发掘一些
新鲜的戒者被我们所忽视的东西，为今人所用。
二.指南车简介
指南车是中国古代能工巧匠所制作出来的用以指明方 向的小车，其特点是车上有一木人，无论车怎么转弯，木
（4.6）
（4.7）
（4.8）
由于 ω5 = ω3 ， ω4 = ωL1 ， N 4ω4 =
N1ω1 ， N3ω3 = N 2ω2 ， ω2 = ωL， ω1
Байду номын сангаас
= ωR ，因此可得到：
（4.9）
4.2 尺寸设计
• 在前面推寻出当指南车车身旋转时的角速度ω
不左右两轮角速度ωL 不 ωR 的关系式，并挑选 图5-2的新型指南车机构来迚行运动分析。但是若 要达成定向的功能，则必须要满足齿数不几何尺 寸上的限制条件。 • 根据(4.5)式不(4.9)式所示，车要达成指南车 的定向功能，则必须满足 ω7 = −ω ，因此可得：
课程设计说明书 指南车
课程设计—玩具指南车设计姓名：***班级：机制0808班学号：U*********指导老师：***华中科技大学目录一、指南车简介....................................................................................................... - 2 -二、指南车设计参数要求....................................................................................... - 2 -三、指南车转弯运动学........................................................................................... - 2 -四、指南车设计方案汇总....................................................................................... - 3 -定轴指南车方案—宋代指南车........................................................................ - 3 -差动式指南车方案—五十年代的指南车........................................................ - 4 -五、指南车设计方案的比较和选择....................................................................... - 5 -指南车设计方案比较........................................................................................ - 5 -指南车设计方案的选择.................................................................................... - 6 -六、玩具指南车详细设计....................................................................................... - 6 -差动齿轮系方案选择........................................................................................ - 6 -玩具指南车外形尺寸设计................................................................................ - 9 -玩具指南车的锥齿轮设计.............................................................................. - 10 -锥齿轮强度校验.............................................................................................. - 14 -其他重要结构设计.......................................................................................... - 16 -七、参考文献......................................................................................................... - 17 -一、指南车简介指南车，又称司南车（图1），是中国古代用来指示方向的一种机械装置。
车辆工程课程设计说明书
一、课程设计的目的加强了我们动手、思考和解决问题的能力同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个零件的功能，而且考试内容有限，通过本次课程设计加深对汽车制动系统的了解并能熟练运用构造课的理论知识解决实际问题，增强运用CAD制图能力，规范工程制图。
二、车型的选择与主要的参数1、车型：奔驰E 280 2.8AT 2006款2、主要参数：驱动形式： 4X2前轮轴距： 2854 mm轮距前/后： 1570/1284 mm整备质量：1650 kg最高车速：250.0 km/h汽车高度：1452mm前轮制动方式：实心盘式加速时间：7.3s最大功率: 170/6000kw/rpm最大扭矩: 300/5000N·m/rpm前轮胎: 225/55 R16后轮胎: 225/55 R16三、制动器的概述1、鼓式制动器鼓式制动器又叫块式制动器是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。
分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。
内张型鼓式制动器的固定摩擦元件是一对带有摩擦蹄片的制动蹄，后者又安装在制动底板上，而制动底板则又固定于前梁或后桥壳的突缘上（对车轮制动器）或变速器壳或其固定的支架上（对中央制动器）；其旋转摩擦元件为固定在轮毂上的变速器第二轴后端的制动鼓，并利用制动鼓的援助内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。
外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带；其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓外圆柱表面和制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。
在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作某些汽车的中央制动器，现在汽车已很少采用。
由于外束型鼓式制动器通常简称为带式制动器，而且在汽车上已经很少采用，所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，且通常所说的鼓式制动器即是指这种内张型鼓式制动式结构。
汽车设计说明书2liu
沈阳航空航天大学课程设计（说明书）题目：货车总体设计班级：14060302学号：2011040603070姓名：刘康康指导教师：付强目录摘要 (5)第1章汽车形式的选择 (6)1.1货车轴数的选择 (6)1.2货车驱动形式的选择 (6)1.3货车的布置形式 (6)第2章汽车的主要参数的选择 (7)2.1汽车主要尺寸的确定 (7)2.1.1汽车外廓尺寸的确定 (7)2.1.2汽车轴距L的确定 (7)2.1.3货车前轮轮距B1和后轮轮距B2的确定 (7)2.1.4货车前悬LF和后悬LR的确定 (7)2.1.5货车车头长度的确定 (8)2.1.6汽车车箱尺寸的确定 (8)2.2汽车质量参数的确定 (8)2.2.1汽车载质量m的确定 (8)em的预估 (8)2.2.2整车整备质量2.2.3汽车的载客量 (9)m的确定 (9)2.2.4汽车总质量a2.3汽车轮胎的选择 (9)2.4轴荷分配及质心位置的计算 (14)2.4.1汽车轴荷分配 (14)2.4.2汽车质心分配 (15)第3章汽车发动机的选择 (10)3.1发动机的最大功率 (10)3.2发动机的选择 (11)第4章传动比的计算和选择 (13)4.1驱动桥主减速器传动比的选择 (13)4.2变速器传动比i的选择 (13)g4.2.1变速器一档传动比i的选择 (13)1g4.2.2变速器的选择 (14)第5章动力性能计算 (19)5.1驱动平衡计算 (19)5.1.1驱动力计算 (19)5.1.2行驶阻力计算 (20)5.1.3驱动力--行驶阻力平衡图 (21)5.2动力特性计算 (21)5.2.1动力因数D的计算 (21)5.2.2滚动阻力系数与速度关系 (22)5.2.3动力特性图 (22)5.2.4加速度倒数曲线 (23)5.2.5汽车最大爬坡度 (25)5.3功率平衡计算 (26)5.3.1汽车行驶时发动机能够发出的功率 (26)5.3.2汽车行驶时所需发动机功率 (26)5.3.3汽车功率平衡图 (27)第6章汽车燃油经济性计算 (29)6.1 汽车等速百公里油耗计算 (29)第7章汽车不翻倒条件计算 (31)7.1汽车满载不纵向翻倒的条件 (31)7.2汽车满载不横向翻倒的条件 (31)参考资料 (32)摘要根据本次课程设计的任务，完成了任务书上所要求的某货车的总体设计。
汽车设计课程设计说明书.
汽车设计课程设计任务书学院名称：交通与汽车工程学院课程代码：__8203381____ 专业：车辆工程年级：2008一、设计题目：中型载重车膜片弹簧离合器设计（后备功率小）二、主要内容：1．离合器基本参数及尺寸确定；2．离合器主要部件设计计算；3．离合器操纵机构设计计算；4．绘制膜片弹簧零件图；5．绘制膜片弹簧离合器装配图。
三、具体要求及应提交的材料1．每一位同学按照指定的参数进行设计；2．膜片弹簧设计计算编制程序完成，并打印出膜片弹簧特性曲线图（图必须标明六个点及主要参数）；3．说明书不得抄袭，必须独立完成；4．必须按时完成；5．设计说明书按规定格式书写；6．完成应提交的材料：设计说明书一份、离合器装配总图一张（1：1）、膜片弹簧零件图一张（1：1）。
四、主要技术路线提示1．根据已知数据初算摩擦片尺寸，然后根据相关约束条件进行验算；2．根据摩擦片外径初步确定膜片弹簧外径；3．初步确定膜片弹簧有关参数及用程序进行对参数调整直到满足要求为止；4．压盘传动及定中方式确定；5．操纵机构设计计算。
五、进度安排1．准备及任务布置1天；2．离合器基本参数及尺寸确定1天；3．离合器主要部件设计计算4天；4．离合器操纵机构设计计算1天；5．绘制膜片弹簧零件图1．5天；6．绘制膜片弹簧离合器装配图4天；7．编写设计说明书2天；8．机动时间0．5天。
六、推荐参考资料(不少于3篇)1. 王望予主编汽车设计北京：机械工业出版社2006.1；2．徐石安等主编汽车离合器北京：清华大学出版社2005；3．陈家瑞主编汽车构造北京：人民交通出版社2002.6；4．吴宗泽主编机械零件设计手册北京：机械工业出版社2004；5．刘怀信汽车设计北京：清华大学出版社2001.7指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录摘要 (3)引言 (4)1摩擦离合器基本结构尺寸、参数的选择 (5)1.1离合器基本性能关系式 (5)1.2摩擦片外径D与内径d的选择 (5)1.3 离合器后备系数的确定 (6)1.4 单位压力P的确定 (7)1.5 离合器基本参数的约束条件 (8)2离合器从动盘总成设计 (10)2.1摩擦片设计 (10)2.2从动盘毂设计 (10)2.3从动片设计 (13)2.4扭转减振器设计 (13)3 膜片弹簧设计 (17)3.1 膜片弹簧的概念 (17)3.2 膜片弹簧的弹性特性 (17)3.3 膜片弹簧主要参数的选择 (17)4 压盘和离合器盖的设计 (24)4.1 压盘设计 (24)4.2离合器盖设计 (25)5 离合器操纵机构设计 (27)5.2 操纵机构结构形式选择 (27)5.3 离合器操纵机构的设计计算 (27)本次课程设计的是中型载重车膜片弹簧离合器，根据所给汽车发动机的最大扭矩、最大转速、最大功率等基本参数等基本参数确定离合器基本参数。
汽车总体设计说明书
中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院（系）：机械工程系专业：车辆工程题目：一汽大众宝来乘用车总体设计及各总成选型综合成绩：指导教师：职称: 教授2013年 12 月 30 日中北大学课程设计任务书2013/2014 学年第 1 学期学院（系）：机械工程专业：车辆工程学生姓名：学号：课程设计题目：一汽大众宝来乘用车整体设计及各总成选型起迄日期：12 月20 日～ 1 月 3 日课程设计地点：指导教师系主任：下达任务书日期: 2013 年12月20日课程设计任务书目录目录 (1)摘要 (3)1 汽车简介 (1)1.1前汽车时代 (1)1.2汽车登上历史舞台 (4)1.3西方的汽车发展 (4)1.4日本汽车发展 (4)2 汽车主要技术参数的确定 (5)2.1 汽车设计参数 (5)2.2汽车主要尺寸的确定 (5)2.2.1汽车的主要尺寸 (5)2.2.2 汽车的外廓尺寸 (6)2.3汽车主要性能参数的确定 (6)2.3.1 汽车动力性参数的确定 (6)2.3.2 汽车燃油经济性参数的确定 (6)2.3.3 汽车通过性性参数的确定 (6)3 汽车主要部件的选择及布置 (7)3.1 发动机的选择与布置 (7)3.1.1 发动机型式的选择 (7)3.1.2 发动机主要性能指标的选择 (7)3.2轮胎的选择 (10)3.3离合器的选择 (10)3.4万向传动轴的选择 (10)3.5主减速器的选择 (10)4 总体布置的计算 (11)4.1 轴荷分配及质心位置计算 (11)4.1.1平静时的轴荷分配及质心位置 (11)4.1.2 水平路面上汽车满载行驶时各轴的最大负荷计算 (13)4.1.3 制动时各轴的最大负荷计算 (14)4.2 驱动桥主减速器传动比的选择 (15)4.3 变速器传动比的选择 (15)4.3.1 变速器一档传动比的选择 (15)4.3.2 变速器档数和各档传动比的选择 (15)5 汽车动力性及燃油经济性计算 (17)5.1 汽车动力性能的计算 (17)5.1.1驱动平衡的计算 (17)5.1.2动力特性的计算 (19)5.2功率平衡计算 (22)5.3汽车燃油经济性的计算 (24)5.4 汽车不翻倒的条件计算 (25)5.4.1汽车不纵向翻倒的条件计算 (25)5.4.2 汽车不横向翻倒的条件计算 (25)5.5 汽车的最小转弯半径 (25)总结 (27)参考文献 (28)摘要本次课程设计的主要内容有：汽车的总体设计，主要包括设计顺序，轴数、驱动形式、布置形式的选择等；汽车主要技术参数的确定，包括汽车主要尺寸的确定（外廓尺寸、轴距等），汽车质量参数的确定（质量系数、总质量等）；发动机的选择；轴荷分配及质心位置的计算和轮胎的选择；主减速器传动比和变速器传动比的计算及变速器的选择；动力性能的计算，包括驱动平衡技算，动力特性计算，功率平衡计算；燃油经济性的计算；汽车稳定性的计算等。
机械原理课程设计-指南车
类似的装置应用在现代汽车的差速器和工业上加工齿轮的专用 设备插齿机以及滚齿机中。
2、机构设计 根据指南车的运动特性，在自由度为一的定轴轮系设计中，由于 直线前进时，自动离合装置不会与左右两轮相结合，故输出杆件不会 产生旋转运动而能固定指向；但在左右旋转时，则必须固定某一轮使 其转速为零，并以该轮与地面的接触点为圆心，由另一轮的旋转使车 身转弯；在转弯时，自动离合装置启动，将车轮旋转运动传递至输出 杆件，产生与车身相等的角速度旋转但方向相反的运动，使输出杆件 保持固定指向。而在自由度为二的差动轮系设计中，整体机构的输入 即为左右两轮的旋转角速度，用以控制输出件的运动状态。在直线前 进时，左右两轮保持相同转速，此时车身并不旋转，同样地输出件此 时角速度也会因为左右两轮的等角速度运动而相互抵销转速为零， 但 在左右旋转时，车身会因为左右两轮的速度差而产生旋转运动，而输 出杆件则由内部传动造成输出杆件作与相等的角速度旋转但方向相 反的运动，使输出杆件保持固定指向。 因此，在车轮与车身的运动分析上，定轴轮系指南车便成为差动 轮系指南车的一个特例。而输出杆的运动，则会因内部传动机构设计 而不同。据此，首先须推导出，左右两轮的角速度所造成车身旋转的 角速度之间的数学关系。假设左右两轮的角速度分别为 ωL 与 ω
本次课程设计，小组成员运用《机械原理》课程所学习的轮系相 关知识，并查阅有关文献，设计出适用于指南车工作的差动轮系，并 通 过 Solidworks 对 指 南 车 外观 及核 心 机 构 进行 实体 建 模 ， 使用 Solidworks Simulation 模块对模型进行运动分析，验证了小组机构设 计的正确性。 在设计过程中，小组成员通过查阅大量有关资料，并与老师同学 交流经验和自学，使我们学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收 获巨大。在整个设计中我们懂得了许多东西，树立了对自己工作能力 的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大 提高了动手的能力， 使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成 功时的喜悦。虽然这个设计做的可能不够完善，但是在设计过程中所 学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我们终身受益。 课程设计这两周非常充实，让我们学到了很多东西。非常感谢老 师的热心教导，与这次课程设计难得可贵的学习机会！
【设计】汽车设计经济性课程设计说明书
【关键字】设计序号：汽车理论课程设计说明书题目：汽车经济性计算班级：姓名：学号：序号：指导教师：目录一.题目要求图1，是某轻型货车货车装用汽油发动机的负荷特性与万有特性。
轻型货车的有关数据：汽油发动机使用外特性的Ttq—n曲线的拟合公式为：式中，Ttq为发动机转矩(N·m)；n为发动机转速(r／min)。
发动机的最低转速nmin=600r/min，最高转速nmax=4000r/min；装载质量：；整车整备质量：；总质量G/g：；车轮半径r：；传动系机械效率：ηT=0.85；滚动阻力系数：f=0.015；空气阻力系数×迎风面积：CDA=主减速器传动比：i0 =5.23飞轮转功惯量：If =二前轮转动惯量：Iw1 =四后轮转动惯量：Iw2 =变速器传动比（ig）见表1表1 变速器各挡传动比负荷特性曲线的拟合公式为：[式中，b为燃油消耗率[g／(kW.h)]；Pe为发动机净功率(kW),B0、B1、B2、B3、B4为拟合系数，见表2]汽车尽量用高挡进行试验，当高挡位达不到工况要求，超出规定偏差时，应降低一挡进行，当车辆进入可使用高挡行驶的等速行驶段和减速行驶段时，再换人高挡进行试验。
换挡应迅速、平稳。
经济性计算时，取汽油密度/mL ，柴油密度/mL 要求：1） 根据书上所给的发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线； 2） 绘制功率平衡图；3） 绘制汽车等速行驶时发动机的负荷率图；4） 绘制汽车最高挡和次高档等速行驶时发动机的燃油消耗率b ； 5） 绘制最高挡和次高档等速百公里油耗曲线；6） 求解六工况（GB/T 12545.2-2001）行驶的百公里油耗；7） 列表表示最高挡和次高挡等速行驶时，在10整数倍车速的参数值（将无意义的部分删除）；8） 对经济性进行总体评价；二．计算步骤1由发动机使用外特性曲线拟合公式，绘制功率外特性和转矩外特性曲线；由所给发动机使用外特性曲线拟合公式:由maple 软件作图，拟合在同一坐标系可得功率和转矩外特性曲线，如图所示：图2 发动机外特性功率和转矩特性曲线2功率平衡图；由车速与发动机转速可得车速：求的各档位对应的车速范围，如表4所示：进而可得汽车实际输出功率（阻力功率）；输出扭矩关于车速的函数和发动机各档位的外特性功率表达式为： 以上各式：e P 表示发动机的外特性功率，单位kw ，f wP P P =+表示汽车实际发出功率，单位Kw ，G 表示汽车满载整车重量，单位N ，aU表示车速，单位km/h 。
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轮 A、B 绕自身轴线回转的角度分别为ΦA、ΦB ,有：
(r + L)θ = ΦBD/2
S2 - S1 = (r + L)θ-(r - L)θ = 2θL =(ΦB - ΦA)/2D
ΦB - ΦA =θL/D
(1)
为了讨论简便,令2L = D(轮距等于轮径, 由结构保证) ,则:
四、指南车设计方案汇总
定轴指南车方案—宋代指南车........................................................................ - 3 差动式指南车方案—五十年代的指南车........................................................ - 4 五、指南车设计方案的比较和选择....................................................................... - 5 指南车设计方案比较........................................................................................ - 5 指南车设计方案的选择.................................................................................... - 6 六、玩具指南车详细设计....................................................................................... - 6 差动齿轮系方案选择........................................................................................ - 6 玩具指南车外形尺寸设计................................................................................ - 9 玩具指南车的锥齿轮设计.............................................................................. - 10 锥齿轮强度校验.............................................................................................. - 14 其他重要结构设计.......................................................................................... - 17 七、参考文献......................................................................................................... - 18 -
一、指南车简介
指南车，又称司南车（图 1），是中国古代用来指示方向的一种机械装置。 它利用差速齿轮原理，它与指南针利用地磁效应不同，它是利用齿轮传动系统， 根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向 南方，“车虽回运而手常指南”。
指南车 图 1
二、指南车设计参数要求
指南车是中华民族文化瑰宝，设计指南车玩具有利于提升孩子的智力同时宣 扬中华民族传统文化。玩具指南车在设计过程中，应该满足玩具大小的要求，且 在空间限制的要求下使得齿轮系的设计最为简单。总的来说，玩具指南车的尺寸 要求为 140mm×140mm×140mm。
三、指南车转弯运动学
车辆直线行驶时，不存在定向问题，关键在转弯时必需研究一番车辆转弯时
的运动情况。如图 2 所示的车辆转向图，图中车轮直径 D、轮距 2L、转弯半径 r。
车辆左转弯，在 XOY 平面以θ角度量。假设车辆沿地面作纯滚动(无滑动)，那么，
左()侧车轮 A 沿地面滚过弧长为 S1 ，右(外)侧车轮 B 沿地面滚过弧长为 S2。车
2θ = ΦB –ΦA
(2)
指南车运动学原理 图 2
当轮距等于轮径的条件下，在车辆转弯时，外侧车轮与侧车轮绕自身轴线回 转的角度差(ΦA- ΦB)应等于整个车辆在XOY平面转弯角度θ的两倍。上述结论 推导的前提是车轮必须沿地面作纯滚动，此结论同样适用于右转弯。不仅适用于 前进，也适用于后退，甚至在原地360°回转。当车转动θ角，利用两轮的回转 角度差再加以特定的机械结构实现指针相对指南车以反方向转动θ角，从而实现 指南的效果。
课程设计 —玩具指南车设计
：峻彬 班级：机制 0808 班 学号：U200810678
指导老师：家军
华中科技大学
目录
一、指南车简介....................................................................................................... - 2 二、指南车设计参数要求....................................................................................... - 2 三、指南车转弯运动学........................................................................................... - 2 四、指南车设计方案汇总....................................................................................... - 3 -