自制遥控车转向机构设计说明书

课程设计任务书

机制6班区焯荣 200930510624

课题名称：遥控车转向机构设计及加工

课程设计目的：

随着CAD/CAE/CAPP/CAM技术的不断发展，其应用领域越来越广泛。为了使学生更好地掌握CAD/CAE/CAPP/CAM相关技术在设计及实际加工中的应用，特设计本课程设计。本课程设计知识覆盖面广，涉及到机械制图学、机械工程材料、机械设计、制造基础、模具设计及制造、数控加工工艺学、三维设计软件、工程设计美学、人机工程学等专业基础理论课的知识，以及产品装配的实践能力。通过本课程设计，学生能够熟悉应用所学知识结合先进的CAD/CAE/CAPP/CAM软件解决工程实际问题的方法，初步掌握零件设计，模具设计及加工的方法和步骤，培养严肃认真的科学态度，提高对所学知识综合运用的能力，培养团结协作精神，为走向工作岗位奠定基础。

1.课程设计的主要内容：

课题分析；

CAD/CAE/CAPP/CAM软件产品设计模块的综合应用；

利用CAD/CAE/CAPP/CAM相关软件进行装配模型、分析模型、加工模型、模具模型等的设计，包括相应的计算公式和计算的具体步骤；

CAD/CAE/CAPP/CAM相关软件在产品制造及模拟加工模块的综合运用。

整理课程设计说明书。

前言：

国内外遥控车多以双舵机（一种步进电机）加连杆控制方向，应外一种中低级的模型车采用单舵机自动回正的方式控制方向。

采取双舵机垂直放置，带动连杆水平移动的方式改变车轮的转向角度，这种方式是目前最为广泛采用的机构。

其优点有1、采用双舵机增加了力矩，使得轮子的转向力大大增强。2、结构稳定可靠。3、精确性高，动作迅速。

缺点是：成本较高，相应的配置必须跟随机构的强度而进行升级提升。如小车底盘要采用强度更高，韧性更好的材料，设计也要保证底盘两侧不会因为急速转向而破裂的情况等等。此外还有机构复杂、制造困难等的不足之处。

此外，如市场上常见的玩具车例如“雷速登”等小型模型车，采用的是单个舵机控制系统。

其工作原理是控制小型舵机主轴转动相应角度，使得舵机臂摆动，细铁杆是连接舵机臂和圆盘的连接件，圆盘上有固定纵向的连杆一同旋转，最后是带动横向的连杆左右摆动实现轮子的转向。并且底盘上设有两个限位点，目的在于不让轮子转向角度过大。圆盘下方设置了回正弹簧，一旦舵机没有信号，圆盘自动回到初始状态，也就是车轮自动回正。

优点：机构相对简单；能实现快速转向快速回正；占据空间较少；成本低。

缺点：小型舵机力矩不足，小车在复杂地形难以转向；

基于两者的结构前提，还有考虑到成本、技术等问题。可以吸收两者的优点设计一种既拥有大扭力的转向，又拥有简单结构的一种转向机构。

以下是使用PRO\E绘制的装配图及渲染图。

三个不同角度的爆炸图如下：

注释：白色为舵机，红色为舵机臂，黄色为长连杆，绿色的左右两个连接轮子的短连杆，灰色为小车底座。

该机构还制作了视频仿真，在文件夹中可以观看浏览。

重要零件工程图：

进行ANSYS分析：

整个杆件工作时，只受拉伸、压缩应力，当小车转向角度达到极位时，杆件的受力最大。在允许范围之内，故零件安全。

使用PRO\E进行加工仿真如下：

加工使用的刀具类型是铣削，机床是3轴数控铣床，加工对象是杆件上表面。

课程设计总结：

从同学口中得知这一课程的有一定的难度，所以我带着打硬仗的思想开始了我的课程设计。在开始的时候，都是给我们设计的要求说明书，可我还是无从下手。从图书馆借来了指导书、从网上搜集了资料、翻看以往做过的动力小车设计，就这样开始了我的设计。慢慢地向同学讨论各种问题，从相关手册查找相关信息，这样渐渐地从底盘、舵机到连杆完成了我的设计方案。也就是在这样一个气氛中我画出了我图纸，写下我的说明书。

课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。每一个设计方案都不是一挥而就的，必须经过多次反复的修改和验证，才能最后真正写出完善的说明书。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多。因为仅仅通过上课所讲的知识来完成这次设计是不可能的，之前从未接触过ANSYS软件，不懂如何对工件进行受力的分析，NC序列的操作也比较难懂等，这必须通过自学来熟悉这些软件的操作，又进一步提升了自我学习的能力。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。