无碳小车制作方案
无碳小车s设计方案
无碳小车s设计方案设计方案：无碳小车S一、设计目标无碳小车S是一款以环保、节能为主题的城市代步工具，旨在提供方便快捷的交通解决方案，减少对环境的污染。
设计目标如下：1. 零排放：采用电动驱动方式，完全不产生尾气排放。
2. 高效节能：优化电池储能和动能回收技术，提高能源利用效率，延长续航里程。
3. 运行稳定：采用先进的智能控制系统和安全装置，确保车辆运行的稳定性和安全性。
4. 美观舒适：外观设计简洁大方，内部空间宽敞舒适，提供良好的驾乘体验。
二、设计要点及解决方案1. 动力系统：采用纯电动驱动方式，利用电池存储能量供给电机驱动车辆。
同时，结合动能回收技术，在制动过程中将动能转化为电能，提高能源利用效率和续航里程。
2. 能量储存系统：选择高能量密度、长循环寿命的锂离子电池，提供稳定可靠的能量供应。
3. 智能控制系统：借助先进的智能控制系统，实现对电动机的精准控制和能源管理。
系统能够根据车辆运行状况、车速、路况等数据，动态调整电机转速和功率输出，提高驾驶性能和能源利用效率。
4. 安全装置：配备智能制动系统、防抱死系统、车辆稳定控制系统等装置，提高车辆的稳定性和行驶安全性。
同时，还应配备侧面碰撞保护、主动安全预警系统等装置，提高车辆的被动安全性。
5. 外观设计：外观简约、流线型设计，减少气动阻力，提高行驶稳定性和驾驶舒适性。
选用高强度轻量化材料，提升车辆的安全性和能耗效率。
三、市场应用前景和竞争优势1. 市场应用前景：随着环保意识的提升和城市交通拥堵问题的日益突出，无碳小车S作为一种绿色、环保的交通工具，具有广阔的市场应用前景。
可以在城市内提供便捷的短途出行解决方案，满足人们的日常出行需求。
2. 竞争优势：(1) 零排放设计，符合环保理念；(2) 高效节能的动力和能源管理系统，延长续航里程；(3) 先进的智能控制系统和安全装置，提高车辆的安全性和稳定性；(4) 简洁大方的外观设计和舒适宽敞的内部空间，提供良好的驾乘体验。
无碳小车方案书
“无碳小车”设计方Array案说明书方案目录一：任务和要求 (2)1.1命题要求部分 (2)1.2自我发挥部分 (3)二：方案设计及论证 (4)2.1转向轮及轨道设计 (4)2.2动力系统设计 (7)2.3小车整体及外观设计 (8)2.4最终方案 (8)三：材料及成本分析 (9)3.1小车整体材料种类 (9)3.2小车各部位材料选择 (9)3.3小车整体成本分析 (9)四：方案总结 (10)一任务和要求1.1命题要求部分命题主题：“无碳小车”竞赛命题要求：①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￠60×20mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750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￠30mm。
②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（￠50×65 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。
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。
③障碍物放置要求：每间隔1米，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒。
小车结构示意图：小车运动轨迹示意图：第二阶段附加要求：参赛队，需取下小车原有的转向轮，重新制作小车的转向轮。
转向轮的制作采用根据原设计图纸和竞赛组委会的指定要求，经计算机三维造型后，使用快速成型机制作、车床加工及钳工方法完成，最终完成小车转向轮的组装和调试，总加工时间为4小时左右。
成绩评定：根据综合工程管理方案、设计方案、加工工艺方案、成本分析方案、小车徽标设计、转向轮加工成本及质量（是否符合图纸要求）、现场加工质量、小车前行距离及答辩成绩等得分，经加权公式计算最终得分1.2自我发挥部分1）小车的前轮（即转向轮）设计。
8无碳小车设计方案
8无碳小车设计方案
无碳小车设计方案
无碳小车是一种环保、高效的交通工具，它不使用燃油，减少了污染物的排放，同时也不会释放二氧化碳等温室气体。
本文将介绍一种基于太阳能的无碳小车设计方案。
太阳能发电系统：该无碳小车将配备太阳能发电系统，由太阳能电池板吸收太阳能转化为电能供电。
太阳能电池板将安装在车辆的顶部，可以充分吸收阳光，并将电能储存于电池中。
节能驱动系统：无碳小车将采用电动驱动系统，以减少能量的浪费。
电机将由电池供电，通过驱动电机控制车轮的旋转，从而推动车辆运行。
相比传统燃油驱动的车辆，电动驱动无碳小车具有更高的能量利用效率。
轻量化设计：无碳小车将采用轻量化设计，通过使用轻质材料制造车身和车轮，减少车辆自重，从而降低能量消耗。
同时，轻量化设计还可以提高车辆的机动性和操控性，提高整车性能。
智能控制系统：无碳小车将配备智能控制系统，通过传感器和控制器实现车辆的智能控制。
通过实时监测车辆的速度、行驶状况和能量消耗，智能控制系统可以进行优化调整，提高整车能效。
能量回收系统：无碳小车将配备能量回收系统，通过制动能量回收和车身振动能量回收等方式，将能量回收并转化为电能存
储于电池中。
能量回收系统可以提高整车的能量利用效率，减少能量浪费。
综上所述，基于太阳能的无碳小车设计方案包括太阳能发电系统、节能驱动系统、轻量化设计、智能控制系统和能量回收系统。
该设计方案既减少了能源的消耗，又减少了污染物的排放，达到了环保的目的。
未来，随着太阳能技术和电动驱动技术的进一步发展，无碳小车将成为一种主流的交通工具。
无碳小车—结构设计方案5页
㈠无碳小车设计思路根据本届竞赛题目对无碳小车（以下简称：小车）功能设计、徽标设计的要求，我们首先确定如下的设计思路：1、根据能量守恒定律，物块下落的重力势能直接转化为小车前进的动能时，能量损失最少，所以小车前进能量来源直接由重物下落过程中减少的重力势能提供为宜。
2、根据小车功能设计要求（小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物），小车前进的路线具有一定的周期性；考虑到小车转向时速度有损失，小车前进的线路是命题设计要求的最优解。
3、结构的设计与成本分析、加工工艺设计统筹考虑，力求产品的最优化设计。
4、徽标反映本届竞赛主题：无碳小车㈡无碳小车设计方案以下是具体的设计方案介绍：一、徽标设计（图1）图1（1）设计说明：整个徽标是一个椭圆形的圈，包围着一个车轮，车轮下面写着“No Carbon”的字样。
其中，车轮代表着我们所做的无碳小车。
其后面是由众多抽象的“S”形条纹组成，代表着我们的无碳小车由所要求的“S”形跑到飞驰而出。
其下的“No Carbon”字样简单明了地说明了这届大赛的主题，并且外面的椭圆圈，代表着能量的意识，说明了势能与动能相互转换的过程。
最后，以整体上看，整个图形像一只眼睛。
看着远方，对未来全球实现无碳充满希望。
（2）材料：45钢（3）制作：激光打标机喷漆外圈红色R：255 G：0 B：0 内圈红色R：170 G：0 B：0 “No”R：85 G：85 :B：:85 “Carbon”R：170 G：0 B：0车轮R：255 G：85 B：85 “S”R：255 G：85~170 B：0~85二、小车动力、动力—转向、转向系统1、小车的动力系统（图2）（1）方案：根据竞赛命题要求（小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均重物损失最少，所以以绳拉力为动力为宜。
拉力作用于锥型原动轮（以下简称：原动轮）上，形成力矩，力矩对该原动轮产生转动效应，通过一系列齿轮的传动，将动力输出，使后轮转动，小车前进。
无碳小车型设计方案
无碳小车型设计方案无碳小车型设计方案随着环保意识的不断增强，低碳环保已成为现代社会的一个重要趋势。
汽车作为人们日常生活中不可或缺的交通工具，其碳排放一直是环保问题的热点之一。
因此，设计一种无碳小车型，成为当代社会亟待解决的问题。
1.设计方案本设计方案的无碳小车型，主要特点是使用太阳能充电，具有零排放、低噪音、节能环保等特点。
其主要结构由车身、底盘、动力系统和控制系统四部分组合构成。
1.1 车身设计无碳小车采用轻量化车身结构，采用纤维复合材料制作，同时采用非常规的车身设计，使车辆在运动中可以最大限度地降低气动阻力，并且在车辆停车时可以更好地利用太阳能电池板进行充电。
1.2 底盘设计车辆底盘采用铝合金结构，以减轻车辆整体重量。
同时，车辆底盘也要具备良好的稳定性和强度，以保障整车的运行安全。
在设计中还要充分考虑悬挂系统和制动系统的设计，保证车辆在高速行驶、行驶过程中的平稳性和安全性。
1.3 动力系统设计车辆使用太阳能电池板为主要动力源。
使用最新的环保电池，进行技术创新和优化升级，做到电池匹配合理，能够最大限度延长车辆的使用寿命和续航里程。
1.4 控制系统设计车辆采用先进的控制系统，实现动力系统的电力调度，同时实现对车辆动力的精确调整和管理，通过车载气压传感器、温度传感器等进行实时监控，保证车辆在各种工作状态下高效、稳定、安全地运行。
同时在车载系统中配备智能导航系统、语音控制系统等，方便驾驶者使用。
2.实施方案建立一个以太阳能充电为主要能源的无碳小车型生产工厂，采用纳米技术、智能化技术、智能制造技术以及信息技术等现代先进技术手段，同时采用ISO9000质量管理体系和ISO14000环境管理体系，制定严格的标准和流程控制，以保证车辆质量和安全性。
其中，生产工厂将建立一个以能源开发、生产、运输、存储、销售及售后服务为一体的动力系统实验室，以保障太阳能动力系统的稳定性和可靠性，为市场提供优质的产品和服务。
另外，在无碳小车型的使用过程中，需要建立完善的充电站网络，通过互联网与车辆控制系统进行连接，实现自动化充电，方便车主使用。
无碳小车
无碳小车一、系统设计1、小车总体设计图（图1）2、设计要求给定一重力势能，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。
该自行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 的弹性障碍圆棒）。
以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来综合评定成绩。
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（￠50× 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￠60× 20 mm 的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于750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￠30mm二、车体设计车体选择：梯形车身设计车架材料选择：我们经过比较认为选择有机玻璃。
用有机玻璃做的车架比塑料车架更加牢固，比铁制小车更轻便，美观。
制作无碳小车总体思路：根据要求小车采用三轮结构，我们制定了前轮作为转向轮，后两轮作为驱动轮的方案。
即前轮通过车轮转向机构（如车轮转向设计图），使其能够做周期性的来回摆动，后两轮通过杆连接，杆上装有几个可以调节选择的皮带轮，通过皮带轮与动力机构连接从而带动后轮转动（如图1）。
这样，当前轮周期性摆动和后轮向前滚动结合起来就可以实现无碳小车的周期性向前行进，由此可以轻松的实现小车小车避开每隔一米一个的弹性圆棒（如图2）。
在安装时我们保证载荷均匀分布。
当小车前进时，后驱动轮与前转向轮形成了三点结构。
这种结构使得小车在前进时比较平稳，可以避免出现后轮过低而使左右两驱动轮驱动力不够的情况。
《无碳小车制作方案》
《无碳小车制作方案》参赛者：陈振威肖啸川邹镇澎指导老师：江帆摘要第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛的命名主题是“无碳小车”。
设计过程特别注重设计方法，对制作过程的材料选择，加工难度和成本也有更高要求。
我们综合运用参数化设计，数控加工等先进设计加工方法，采用solidworks，creo等软件配合制作。
我们把小车的制作分为材料选择，制作加工和装配三个过程。
将每个过程独立分析又联合考虑，通过学习提升加工人员综合素质、充分利用已有资源，层层把关，降低加工难度，加工误差，缩短时间和减少制作成本，一步步向最优的制作方案靠近。
根据制作方法，我们将零件分为标准件和非标准件两种。
为了制作过程更加容易完成，设计过程尽量使用标准件，然后购买。
非标准件将由参赛者加工完成。
关键字：参数化设计数控加工标准件非标准件一、材料选择1.1小车零件标准件：m4×12盘头螺钉和配套螺母、m8螺母、h8×m5x36+10隔离螺柱6个、1m-20齿齿轮1个、1m-80齿齿轮1个、m8立式kp08轴承座5个、卧式轴承座1个、导向轮、顶滑轮非标准件：底板、后轮2个、后轮轴1个、大齿轮轴1个、转片1个、转片轴、连架杆2个、微调螺杆1个、前摇杆1个、车顶1个、载重物板、撑杆3个、连杆1个1.2现有设备立式升降台铣床、立式数控加工中心、数控车床、数控铣钻床、万能外圆磨床、数控铣床、台虎钳、锯、刻度尺1.3非标准件材料选择市场上常用的机械材料有铸铝合金、铝合金、碳钢、铸铁、有机玻璃、合金钢等等。
从材料的成本和加工程度考虑，就数铝合金和亚克力板（有机玻璃）最好。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性，导热性和抗腐蚀性。
亚克力板具有较好的透明性，化学稳定性，力学性能和耐候性，易加工，外观优美，价格低廉等特点。
通过上述分析，理应选择亚克力板，但是机电实验中心现有设备限制，在事件加工过程中，亚克力板的加工容易裂，无法满足要求。
无碳小车8型设计方案
无碳小车8型设计方案无碳小车基本上有以下几个部分构成：驱动、转向机构、车身和载物架部分。
以下是小编整理的无碳小车8型设计方案，欢迎阅读。
一、小车设计：1.工作原理给定1kg的重块在400mm的高度落下来，由重力势能转化成小车前进的动能，同时利用转向装置实现小车按8字形曲线(近似看作)绕桩前进，桩距400mm。
当重物下落时，其所带的绳子带动绕线轴转动，带动与绕线轴同轴的主动齿轮Z1与Z3转动，Z1又带动前面的与前轮同轴的从动齿轮Z2转动，驱动小车前进。
主动齿轮Z3带动后面的齿轮曲柄转动，而曲柄带动摇杆推动后轮左右摆动！2.动力装置传动的选择及其原理：重物下落采取连线方式，在杆顶部装一个定滑轮，因为这样可以改变力的方向，当重块下落时连线使所绕的绕线轴转动，从而带动主动齿轮转动，进而实现小车前进和转弯.3.转向装置（1）转向装置的选择：选择采用空间曲柄摇杆机构来实现转向，其原理是利用曲柄摇杆机构曲柄转一圈，摇杆带动连杆做前后运动，使车轮偏转一定角度，从而实现车轮的转向，完成指定路线的运动。
（2）车**能的选择:因考虑小车走8字形需要更高的稳定*，本方案采用前轮驱动、后轮转向！前轮驱动比后轮驱动更加稳定，驱动力更加平衡。
本小车采用后轮转向，这样可以避免两后轮同轴，实现两轮差速，所以在转8字形大弯的时候可以避免后轮打滑导致能量损失和轨迹变形。
综合考虑之后我们确定前轮驱动后轮转向。
（3）工作原理:绕线轴与转向装置之间用齿轮联动，在从动齿轮上钻孔，安装曲柄。
从动齿轮转一圈，曲柄转动，摇杆带动连杆杆做前后运动，小车现实转向前进，通过计算，完全可以实现“8”字形绕桩前进。
4.基本尺寸由以上得出:齿轮标准得表格R前轮50mm，R后轮=20mm，r线=10mm；车长230mm车宽150mm二、设计工艺:（1）小车的底板采用的是镂空硬质铝板，可以增强小车的强度，同时减轻小车的总质量。
（2）在每一个轴上都加油滚动轴承，可以减小摩擦，同时可以保*运动的精确*。
无碳小车设计说5.(完整版)docx
无碳小车无碳小车设计说明◆构架部分◆转向部分◆驱动部分◆细节零件部分◆制造材料(一)构架部分整个车身基本由支架构成，重物下落处由细绳织成网，同时还能起到减轻因碰撞而损失能量的作用。
2.重物落差0.5米，物重1kg.3.车身为梯形结构4.载重物置于梯形原动轮正下方，即车的中心部分，由支架固定，这样一方面为了保持车身的平衡，另一方面为了节省空间，使车身体积尽可能的小。
(二)驱动部分1.驱动原理绳的拉力为动力，将物块下落的势能尽可能多的转换为小车的动能，进而克服阻力做功，推动小车。
设计梯形原动轮r,带轮传动比为i=4,后轮驱动轮半径为r4=30mm,重下落加速度为a1,车前进加速度为a2,则对重物受力有：T-mg=ma1忽略其它微小因素，力矩平衡有（设车前进的驱动力为F）Tr=iFr4设路面对车的摩擦力为f,车身重为M（粗略估计M=3Kg）,摩擦系数取0.02则f= μMg F-f=Ma2故使重物先做变加速运动，然后做变减速运动，小车先加速后匀速最后减速，且最后减速过程为减小重物下落到最低点时与车身发身碰撞损失能量，所以使当物块距小车很近时，原动轮的半径再次变小，绳子的拉力不足以使原动轮匀速转动，重物减速下落，车减速继续前进。
可设车减速的加速度为a,为使小车下落后不脱离车身，则如上图受力分析知α<=1°即加速度a 2>=-0.17m/s ,故由以上推理可设计r max = 30mm r min = 5mm r 中 =10mm2. 梯形原动轮1) 在起始时原动轮的转动半径较大，起动转矩大，有利起动。
2) 起动后，原动轮半径变小，转速提高，转矩变小，和阻力平衡后小车匀速运动。
3) 当物块距小车很近时，原动轮的半径再次变小，绳子的拉力不足以使原动轮匀速转动，但是由于物块的惯性，仍会减速下降，原动轮的半径变小，总转速比提高，小车缓慢减速，直到停止，物块停止下落，正好接触小车3. 带轮传动80mm1)主动轮半径 R1=40mm 厚度d1=10mm从动轮半径 R2=10mm 厚度d2=10mm2)为尽可能减小因带传动时摩擦做功消耗能力，故带轮传动设计为同步带传动，同时为尽可能减轻车身重量，带轮由工程塑料加工制成。
无碳小车具体方案设计
梯形原动轮示意图 3. 在设计过程中，将轮轴的垂直转向，用锥齿轮改变为曲柄的水平 转向，减小了小车的重心在垂直方向的改变量，让小车更稳定。 另外，转向机构的运动完全由驱动轴引出来，因此，小车的转向 直接与唯一产生对应关系，减少了误差的产生。 4. 在整体设计计算过程中，我们降低了小车牵引力，让小车保持较 低的速度前进，以利于物体的重力势能更多的转化为小车前进的 动能，经过估算，小车前进路程为 24.3 米（理论值） 。 无碳小车设计方案零件图及装配图件附件
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两端增设两个调节螺钉，用以调节内滑块在外滑块内的行程，以 调节外滑块的行程，改变导向程度。
转向机构原理图 2 外滑块的左右运动，通过连接件使导向横梁偏转，达到控制导向 轮偏转。实际运用中，连接件的位置是可以改变的，也就是说改 变旋转半径，改变小车转向精度。 小车前进距离估算 估算小车质量 m=2kg.重物 m1=1kg。滚动摩擦系数取μ = 0.001。 传动比i = 0.4。 轮子直径 D=200mm。梯形原动轮直径 d=10mm。 所以重物下降 h=500mm.所以原动轮绕圈数N = 轮子前进路程 l=
转向机构原理图 1 如上图所示，连杆拉动内滑块使滑块在外滑块里面滑动，当它和 外滑块两边不接触的时候外滑块受到回位机构的控制保持在中心 位置，导向轮不偏转。当内滑块接触到外滑块之后继续运动的时 候， 外滑块克服回味机构的阻力随内滑块一起运动， 导向轮偏转， 转向。 在具体设计的时候，为了更好的适应各种不同的环境，在外滑块
无碳小Байду номын сангаас具体方案设计
设计理念 1. 减轻小车质量，在保证小车运动稳定的前提下尽一切力量减小车 身质量，在 5J 前提下理论上可以行驶更远的距离，同时速度方面 也有相应的提高。减轻质量应该至少从两个方面入手：1）对于不 需要的结构尽量不要，比如小车地盘我们不需要一个完整的小车 地盘，甚至可以只用几根梁组合而成，这样在结构上对质量有所 减轻。2）选材上，在满足刚度要求的前提下，选择密度更小的材 料来制作，也能减轻车身质量。 2. 对车身结构的调整，主要是车身长宽量化方面，以保证小车在前 进的时候轨迹更加平滑。这样做的意义在于：1）我们可以从示意 图中看出如果调整路径后更平缓，通过想同数量障碍所行路程就 更短，小车就能跑得更远。2）小车转弯的角度更小，确保了小车 的平稳性。实现方式：对小车运行轨迹、车身的长度、宽度量化， 通过人工计算和电脑计算确定出最佳的长宽和运行轨迹。 3. 重心调制。通过在设计时候对重心的调制使小车运行平稳，转弯 的时候转矩更小。该过程仍然采用量化。在实际操作中，通过调 节附加重物，使小车的重心达到调节。 4. 设计可调小车。对于不同的场地环境，重有各种变量因素，通过 对小车的一些主要参数采用变量控制，在实际竞赛中可以更好的 适应场地，走出更好的效果。 方案设计 1. 能量转化装置：通过定滑轮将重物的重力势能转化为小车的动能， 为了让小车运行得更稳定，我们采用小传动比，让小车的转矩刚 好比摩擦力的转矩略大，使小车保持尽量低的前进速度。在低转 速前进中， 小车行进比较稳定， 同时也减少了重物由于高速下落， 最后撞击车架带来的能量损失。 在实际设计中，我们采用了 i=0.4 的传动比，将小车的转矩大幅度
无碳小车制作方案
《8字无碳小车制作方案》制作方案制作人：卢小岗赵政吴忠达指导老师：史诺机电工程分院一体化14013班时间：202x年9月11日目录绪论一、目的工程训练综合能力竞赛的目的在于培养大学生的创新能力、综合设计能力和协作精神，加强学生动手能力的培养和工程实践的训练。
二、主题与内容本届竞赛主题为“无碳小车越障竞赛”。
参赛队伍最终制作完成一辆由重力驱动的机械式小车，按照规则完成比赛。
1.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。
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/s2），竞赛时统一用质量为1kg的重块（￠50×65mm，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。
3、要求：a.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。
b.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。
c.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4、竞赛项目：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。
携带制作完成的作品，在集中比赛现场，加载由竞赛组委会统一提供的势能重块（￠50×65mm普通碳钢，质量为1kg），在指定的赛道上进行比赛，赛道宽度为2米，赛道边界线是40mm。
出发端线距第一个障碍及障碍与障碍之间的间距均为1米。
小车出发时不准超过出发端线和赛道边界线，小车位置及角度自定，每队有2次机会，计算时取2次成绩中的最好成绩。
无碳小车设计说明书
S组无碳小车设计说明书目录1、小车的设计要求 (1)2、无碳小车结构方案的设计 (2)2.1整体方案分析 (2)2.2驱动机构 (3)2.3传动机构 (4)2.4转向机构以及轨迹分析与设计 (4)2.4.1小车运行轨迹理论参数分析 (4)2.4.2小车动态力分析 (5)2.4.3传动机构及行走机构参数确定 (7)2.4.4 转向机构参数的确定 (8)2.5微调机构 (9)2.6小车车体整体分析 (9)3、基于SolidWorks motion的仿真分析 (10)3.1 简化模型的建立 (10)3.2 运动副的添加 (10)3.2 仿真计算以及结果分析 (11)参考文献 (12)1、小车的设计要求图1-1 无碳小车示意图图1-2 无碳小车运行轨迹图如上图1-1小车示意图：根据能量守恒定律，给一定重力势能（用⌀mm5065错误!未找到引用源。
普通碳钢的重块，质量为1kg，铅垂下落差为400mm来获得），设计一种“以重力势能驱动具有方向控制功能的无碳小车”，该小车能够在行驶的过程中有规律避开水平的平面上每隔1米设置一个弹性圆棒障碍物（如上图2小车运行轨迹图）。
保证小车行走的过程重物随车平稳的行走而不掉落，要求小车行走的过程中所有的动能均由重物的重力势能获得，不得借用其他形式的能量。
小车底板结构设计采用三轮结构，即2个驱动轮，1个转向轮。
细节上的结构只能根据学校现有材料、机床以及加工工艺的难度进行设计。
2、无碳小车结构方案的设计2.1整体方案分析通过对毕业设计任务要求及目的的剖析，利用发散性思维方式，把实现小车功能的各种可能方案一一列出，为了方便设计，可以将能实现小车功能细分为：驱动机构、传动机构、转向机构、微调机构四个模块。
下图2-1为无碳小车设计的思维导图：图2-1 无碳小车结构方案设计思路在选择各个模块方案时，要从实际情况出发，充分考虑实际学校的机床设备，材料的获取，制造成本以及实际加工工艺的可行性等等。
无碳小车设计方案
无碳小车设计方案小车设计1：工作原理如图（1）所示为小车的示意图：图（1）先由重物长带（1）上，由于重力的作用，带向下运动，带动轮轴转动，这时候，车轮转动，同时，轮轴通过短带（2）带动轮盘（3）的转动，轮盘（3）带动导向轮（4）的右边的转向杆（5）前后摆动，实现车的转向。
2：动力装置图（2）一）：传动的选择及其原理：可以利用带传动，因为带传动比较容易实现，同时也容易保证较好的传动比。
如图（2）传动：二）：传动比与路程的设计计算：由于带传动的过程中，圆周走过的路程的相同的所以下面的车轮轴也走过了 S轴圆周= S落差=500mm因为R车轮/R轴=S车/S落差，那么可以设计自己不同的轴来保证行走最远的距离。
取 R车轮/R轴=S车/S落差=8取 R轴=15mm则 R车轮=120mm。
则车可以行走距离为 S车/=500*8=4000mm3：转向装置图（2）一）：转向装置的选择：选择采用空间四杠机构来实现转向，其原理是利用曲柄摇杆机构曲柄转一圈，摇杆转动一定角度，原理如图（2）：在连杆与小车导向杆之间利用球铰连接，因为要实现不同方向的转动。
二）：工作原理：用车轮轴带动轮盘（1），用轮盘（1）作为四杠机构的曲柄，杠（2）是其连杆，杠（3）是摇杆，轮盘（1）转动一圈，杠（3）摆动一定的角度，通过行使的路程，计算好每个转弯的的位置，以实现转弯。
三）：计算：设计轮盘（1）每转动一圈，小车穿过一个障碍物，所以小车走1m车轴转动圈数为： 1000/（3.14*120）=2.65轮轴带轮盘（1）传动比为 R轮盘（1）/R车轴=2.65:1所以带轮盘（1）直径为 R轮盘（1）=2.65*15=39.8mm设计工艺（1）小车的地板采用的是硬制透明的塑料，它可以减轻小车的重量，减少与地面摩擦而产生的能量损失。
（2）皮带可以采用拉的相对比较紧些，这样就比较容易拉动周的转动。
（3）所有转动副连接处，都采用球轴承，可以减小摩擦，同时可以保证运动的准确性。
无碳小车机械设计方案
无碳小车机械设计方案介绍无碳小车是一种绿色、环保的交通工具，采用无碳排放的电动驱动系统，能够在城市环境中提供便捷的出行方式。
本文档将会提供一个基于机械设计的无碳小车方案，包括整体设计理念、零部件选择和布局安排。
设计理念为了实现零碳排放和环保的目标，无碳小车的机械设计需要满足以下几个方面的要求：1.轻量化设计：采用轻质材料和结构设计，降低总重量，提高能效和续航里程。
2.低风阻设计：通过外形优化和流线型设计，减小车辆与空气的摩擦，降低能耗。
3.高效能传动系统：选择高效率的电动驱动系统，提高动力输出，并且能够进行能量回收。
4.安全可靠：保证车辆的结构强度和稳定性，同时配备安全防护装置和智能辅助系统。
零部件选择车辆骨架车辆骨架是支撑和连接各个零部件的主要结构，需要具备一定的强度和刚度。
为了实现轻量化设计，骨架可以采用高强度铝合金材料制造。
车轮和悬挂系统为了提高车辆的行驶平稳性和驾驶舒适性，车轮和悬挂系统需要具备一定的减震和缓冲效果。
同时，为了降低能耗，车轮可以选择轻质且低滚动阻力的材料制造。
电动驱动系统电动驱动系统是无碳小车的关键组成部分，其效率和性能直接影响车辆的续航里程和动力输出。
可以选择高效率的永磁同步电机或无刷直流电机作为驱动装置，并配备适当的电力电子控制系统。
能量储存装置为了提供持续的电能供应，无碳小车需要搭载适当容量的电池组。
目前，锂离子电池是一种常用的选择，具有高能量密度和长寿命的特点。
制动系统为了确保行车安全，无碳小车需要配备可靠的制动系统。
电动小车通常采用盘式制动器和液压制动系统，可以根据需要选择合适的类型和规格。
布局安排在实际机械设计过程中，需要明确各个零部件的布局和连接方式，以实现整车的协调运动和正常工作。
以下是一个可能的布局安排方案：1.骨架布局：设计一个强度高且轻质的骨架，以支撑车辆的重量和承受外部载荷。
骨架应具备合适的刚度和抗扭性。
2.驱动系统布局：将电动驱动系统安装在车辆的中央位置，以实现重心的平衡和驱动力的高效传递。
无碳小车设计方案
无碳小车设计草案一、设计意图1，以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”。
2，设计小车，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，砝码的可下降高度为400±2mm。
标准砝码始终由小车承载，小车不掉落图1 无碳小车示意图3，小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不可以使用任何其他来源的能量。
4，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。
5，小车为三轮结构。
二、设计原理1，以重物为驱动件，通过重力做功将重力势能转化为小车的动力，驱动后轮前进。
2，利用合适的转向机构使前轮跟随后轮的旋转做周期性的摆动，以实现前轮的转弯，3，3，设计一个合理的调节机构，使前轮的摆动弧度得以控制，以适应不同的障碍物间距，达到调可节目的三、设计结构图四、细节设计1、小车底座小车底座起支撑小车的作用，由于小车的传动是重块的重力势能转化为动能，重块需要400mm的高度，所以需要底座质量稍微大点，使小车的重心尽可能的靠近地面以保持稳定。
2、重物连接机架后方向上设计突出加高，在顶部连接一个滑轮，重物通过细线连接后轴绕过定滑轮再连接重物3、传动机构指重块重力势能转化为下面齿轮旋转运动的构件组合。
包括重物、定滑轮、绳子、轴、齿轮。
绳子的一端连在重物上，另一端连在轴上，重物下降时通过绳子在轴上的缠绕来促使后轮轴的转动，从而带动固连载轴上的齿轮的转动，进而通过下一个齿轮将运动传递下去。
4、转向机构如上图所示，大齿轮及其左边的机构。
随大齿轮的转动带动紧挨着的滑块机构B，使B做往复移动运动，B左端是一个铰链-滑动机构，从而将B的往复运动传递到摆杆C的摆动，使小车在前行的过程中前轮做正玄型曲线式的摆动，从而使小车能够周期性的左右绕过木桩。
无碳小车8型设计方案
千里之行，始于足下。
无碳小车8型设计方案设计方案：无碳小车8型背景介绍：随着环境保护意识的不断提高，无碳出行成为了现代社会中一种重要的趋势。
无碳出行即指使用不排放有害废气的交通工具，以减少对环境的污染。
为了响应环保的号召，设计一款无碳小车8型。
设计目标：1. 使用无碳能源，如电能等，避免废气排放；2. 节能高效，提高能源利用率；3. 安全可靠，具备必要的安全保障措施；4. 操控性强，方便驾驶和停放；5. 符合人体工程学设计，提供舒适乘坐体验；6. 注重材料和制造过程的环保性。
设计方案：1. 动力系统：采用锂电池作为动力源，通过电动机驱动车辆运行。
锂电池具有能量密度高、使用寿命长等优点，以及没有废气排放的特性，非常适合无碳小车的使用。
2. 能耗管理系统：采用先进的能耗管理系统，通过智能控制，优化能源使用效率，延长续航里程，并提供实时能耗监控功能。
3. 安全系统：安装碰撞传感器、刹车辅助系统、防滚系统等多种安全设备，提供全方位的安全保障。
此外，还配备智能驾驶辅助系统，提高驾驶的安全性和便利性。
第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
4. 车身设计：采用轻量化材料，如铝合金等，减少车辆自重，提高能源利用效率。
车身设计符合空气动力学原理，减小空气阻力，提高行驶的平稳性和舒适性。
5. 内饰设计：注重人体工程学设计原则，采用舒适的座椅、可调节座椅和方向盘等，提供良好的乘坐体验。
此外，还设置空调系统、音响系统等，提供舒适的室内环境。
6. 制造过程环保性：优化制造过程，减少对环境的影响。
采用可回收材料，并降低废弃物的产生，实现制造过程的绿色化。
总结：无碳小车8型设计方案采用锂电池作为动力源，具有不排放废气的特点，并通过能耗管理系统和轻量化设计，提高能源利用效率。
在安全、操控性和乘坐体验方面，也做出了相应的设计。
以此方案为基础，无碳小车8型能够实现零排放、高效能耗以及舒适安全的出行体验。
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无碳小车制作方案
摘要
第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛的命名主题是“无碳小车”。
设计过程特别注重设计方法，对制作过程的材料选择，加工难度和成本也有更高要求。
我们综合运用参数化设计，数控加工等先进设计加工方法，采用SOLIDWORKS，CREO等软件配合制作。
我们把小车的制作分为材料选择，制作加工和装配三个过程。
将每个过程独立分析又联合考虑，通过学习提升加工人员综合素质、充分利用已有资源，层层把关，降低加工难度，加工误差，缩短时间和减少制作成本，一步步向最优的制作方案靠近。
根据制作方法，我们将零件分为标准件和非标准件两种。
为了制作过程更加容易完成，设计过程尽量使用标准件，然后购买。
非标准件将由参赛者加工完成。
关键字：参数化设计数控加工标准件非标准件
一、材料选择
1.1小车零件
标准件：M4×12盘头螺钉和配套螺母、M8螺母、H8×M5*36+10隔离螺柱6个、1M-20齿齿轮1个、1M-80齿齿轮1个、M8立式KP08轴承座5个、卧式轴承座1个、导向轮、顶滑轮
非标准件：底板、后轮2个、后轮轴1个、大齿轮轴1个、转片1个、转片轴、连架杆2个、微调螺杆1个、前摇杆1个、车顶1个、载重物板、撑杆3个、连杆1个
1.2现有设备
立式升降台铣床、立式数控加工中心、数控车床、数控铣钻床、万能外圆磨床、数控铣床、台虎钳、锯、刻度尺
1.3非标准件材料选择
市场上常用的机械材料有铸铝合金、铝合金、碳钢、铸铁、有机玻璃、合金钢等等。
从材料的成本和加工程度考虑，就数铝合金和亚克力板（有机玻璃）最好。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，具有优良的导电性，导热性和抗腐蚀性。
亚克力板具有较好的透明性，化学稳定性，力学性能和耐候性，易加工，外观优美，价格低廉等特点。
通过上述分析，理应选择亚克力板，但是机电实验中心现有设备限制，在事件加工过程中，亚克力板的加工容易裂，无法满足要求。
综上所述，非标准件的材料统一采用铝合金。
二、加工制作
2.1底板、后轮、转片、车顶、前摇杆和载物板的加工
材料：铝合金
软件：SOLIDWORKS、CREO
设备：立式数控加工中心、万能外圆磨床
过程：将零件文件从SOLIDWORKS转换格式在CREO打开→转换成计算机编程语言→导进加工中心计算机→替换合适刀具→选择刀具进给路径，速度，方式→开始加工
注意的是，数控机床的控制还包括机床的启动、关闭；主轴的启停，旋转方向和转速的变换，冷却液的起、关闭等。
后轮在数控加工完后，应该使用万能外圆磨床磨平轮的外圆面，操作步骤遵循磨床的操作流程。
2.2后轮轴、大齿轮轴、转片轴、连架杆、微调螺杆、连杆和撑杆的加工：
材料：M8实心铝棒，M8空心铝棒
设备：台虎钳，锯，板牙，丝锥，刻度尺，车床
过程：从原材料测量零件所需长度→台虎钳夹持原材料→钢锯锯出所需长度→攻丝→套丝→车外圆
分析：由于轴对强度要求高，所以使用实心铝棒，其他对强度要求不高的一
律使用空心铝棒，可以减轻小车整体重量
注意：锯所需长度时应该稍稍预留长点，防止车床车外圆完成后，不够尺寸要求。
三、装配
3.1定义
机械装配就是按照设计的技术要求实现机械零件或部件的连接，把机械零件或部件组合成机器。
机械装配是机器制造和修理的重要环节，特别是对机械修理来说，由于提供装配的零件有利于机械制造时的情况，更使得装配工作具有特殊性。
3.2装配工艺
装配工艺有清洗，平衡，刮削，螺纹连接，过盈配合联接，胶接，校正、焊接等。
装配中充分运用锉、磨和刮削等工艺改变个别零件的尺寸、形状和位置，使配合达到规定的精度，先装配好每个装配单元体，再将每个单元体组装起来，得到完整的小车。
3.3装配过程
为了保证有效的进行装配工作，将小车分为车架，原动机构，传动机构，转向机构，行走机构和微调机构6个装配单元体。
四、误差分析
4.1误差来源和解决方案：
4.1.1标准件误差
这个误差属于小车可以接受的范围之内，而且非标准件的尺寸是以标准件为基准，只要改变非标准件即可
4.1.2加工误差
无论是数控加工还是参赛者手工加工，误差都无法避免。
只有在装配中充分运用锉、磨和刮削等工艺改变个别零件的尺寸、形状和位置，使配合达到规定的精度。
4.1.3装配误差
装配误差是指零部件的安装位置与装配规格设计规定以及工艺所需要的理想位置的差异。
这也是没法避免的。
在具体操作中要选择合理的装配基准，避免装配基准的多次传递（减少累计误差）、掌握误差的变化规律（消除系统误差）
五、五、调试
小车的调试是个很重要的过程，有了大量的理论依据支撑，还必须用大量的实践去验证。
小车的调试涉及到很多的内容，如车速的快慢，绕过障碍物，小车整体的协调性，小车前进的距离等。
（1）小车的速度的调试：通过小车在指定的赛道上行走，测量通过指定点的时间，得到多组数据，从而得出小车行驶的速度，如果速度过快，可能是绕绳驱动轴半径过小，可以改变驱动轴半径进行调试。
（2）小车避障的调试：小车由于设计时采用了多组微调机构，通过观察小车在指定赛道上行走时避障的特点，微调螺母，慢慢小车避障性能改善，并做好标记。