无碳小车设计方案
工程训练无碳小车设计方案
工程训练无碳小车设计方案1. 引言在当今社会，碳排放成为了全球关注的焦点之一，为了减少对环境的影响，越来越多的国家和地区都在大力推动无碳经济的发展。
作为工程师，我们也应该积极思考如何在工程训练中实现无碳化。
因此，本文将针对工程训练中的无碳小车设计方案进行探讨。
2. 设计目标在进行无碳小车设计时，我们首先需要确定设计目标，以便在设计过程中有明确的方向。
根据当前环境保护的要求和工程训练的实际需求，我们将设计目标确定为：在保证小车正常运行的前提下，尽可能减少或者消除其对环境的碳排放，并且具有一定的经济性和可行性。
3. 设计原则在进行无碳小车设计时，我们将遵循以下原则：（1）综合利用清洁能源。
在小车的动力来源上尽可能采用清洁能源，比如太阳能、风能等。
（2）优化设计结构。
在小车的整体结构和零部件上采用轻量化设计和节能设计，以减少能源消耗。
（3）适当利用材料。
选择可再生材料和可降解材料，在尽量减少对环境的影响的同时，保证小车的稳定性和安全性。
（4）合理利用智能技术。
在小车的控制系统和驱动系统中，充分利用智能技术，以提高运行效率和降低能耗。
4. 动力源选择动力源的选择是无碳小车设计的关键环节之一。
根据目前的技术水平和经济成本，我们可以选择以下几种清洁能源作为小车的动力源。
（1）太阳能。
通过在小车的表面安装太阳能光伏板，利用光能转化为电能，以供给小车的动力需求。
（2）动力电池。
采用锂电池或者钛酸锂电池等高效能源电池作为小车的主要动力源。
（3）风能。
通过在小车上安装风能发电装置，利用风能转化为电能，以满足小车的驱动需要。
5. 结构设计在进行小车的结构设计时，我们应该充分考虑轻量化和节能化的原则，以减少能源消耗。
在材料选择上，可以采用碳纤维复合材料、铝合金等轻质材料，以降低小车的自重。
在零部件的设计上，可以采用轮毂动力电机、轻量化车身等设计方案，以提高小车的能效比和行驶效率。
6. 控制系统在小车的控制系统设计中，应该充分利用智能技术，以提高小车的运行效率和降低能耗。
无碳小车设计方案1
对于微调机构，我们小组提出了：
a.螺母b.键槽
但是对于我们小车的调整，我们认为键槽的可调性更大，更方便于我们在测试小车时的调整，以及使我们的调整空间更大。
技术设计
一、建立数学模型与参数确定：
1.运动学分析模型：
建立坐标系，小车的移动轨迹为余弦函数：
微分求的小车一个周期行走路程为：
，
,经测量，得到路程大概数值为2500mm左右。
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（￠50×65 mm，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。
一、车架
车架不用承受很大的力，精度要求低。考虑到重量加工成本等，车架采用铝板加工制作成。其中三角形结构紧凑但不能携带落下的重物、矩形结构平稳但材料浪费且增加小车自重，而三角形和矩形综合能汇集三角形和矩形的优点同时又避免了主要缺点，因此选用三角形和矩形综合型。
二、原动机构
原动机构的作用是将重块的重力势能转化为小车的驱动力。小车对原动机构还有其它的具体要求。1.驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或重块晃动厉害影响行走。2.到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免对小车过大的冲击。同时使重块的动能尽可能的转化到驱动小车前进上，如果重块竖直方向的速度较大，重块本身还有较多动能未释放，能量利用率不高。3.由于不同的场地对轮子的摩擦摩擦可能不一样，在不同的场地小车是需要的动力也不一样。在调试时也不知道多大的驱动力恰到好处。因此原动机构还需要能根据不同的需要调整其驱动力。4.机构简单，效率高。而带轮和链轮适用于电机作为动力的机构中。基于以上分析我们选择绳轮式原动机构
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。
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8型设计方案
无碳小车8型设计方案
设计方案：
1. 设计理念：
- 采用无碳能源驱动，以减少对环境的污染。
- 紧凑型设计，方便通行于繁忙的城市道路。
- 注重安全性和舒适性，提供稳定的行驶和乘坐体验。
2. 外观设计：
- 车身外观简洁大方，利用轻质材料以提高车辆的能效。
- 采用流线型设计，减少空气阻力，提高行驶稳定性。
- 前脸设计简洁大方，装饰细节减少以提高能效。
3. 动力系统：
- 采用纯电动驱动，使用可充电电池作为能源。
- 采用高效电机，提供强劲动力并减少能源消耗。
- 车辆配备能源回收系统，通过制动时的能量回收降低能源浪费。
4. 内部空间设计：
- 设计舒适的座椅和腿部空间，以提供良好的乘坐体验。
- 提供足够的储物空间，满足日常旅行的需求。
- 具备智能控制系统，方便驾驶员操作车辆和乘客享受智能化服务。
5. 安全性设计：
- 配备多功能驾驶辅助系统，包括自动刹车、车道保持辅助等，提高驾驶的安全性。
- 采用坚固的车身结构和安全气囊系统，提供乘客更高的安全保护。
- 配备智能安全监测系统，实时监测车辆周围环境，避免潜在危险。
6. 其他特点：
- 具备智能导航系统，提供最短、最佳的路线规划，减少行驶时间和能源消耗。
- 安装太阳能充电板，利用太阳能为车辆充电以增加能源来源。
- 提供无线充电功能，方便用户随时充电。
以上是一个无碳小车8型的设计方案，综合考虑了环保性能、外观设计、动力系统、内部空间、安全性、智能化等多个方面的要求。
无碳小车结构设计报告_4
无碳小车结构设计报告一、设计概述根据题目要求，为达到“8”字绕行的目的，无碳小车应实现两个功能：重力势能的转换和周期性的转向。
据此可以将小车分为驱动机构和转向机构两部分。
驱动机构要求能量损耗小、传动比准确，优先选用齿轮机构。
转向机构因为轨迹重复性要求高，采用齿轮和拉杆结合控制前轮转向来满足小车走周期性“8”字要求。
二、设计方案1.小车以钢板做的底板为主体，上面安装三根吊挂重物的立杆。
2.使用滑轮机构将重块的能量通过细绳以转矩的形式传递到输入轴。
3.输入轴通过一级齿轮传动将能量传到驱动轴，带动驱动轮并驱使小车向前运动。
4.输入轴转动一圈，带动转动的大齿轮转动四分之一，使与之啮合的小齿轮转动二分之一，用连杆机构链接，使前轮走了一个圆时实现转向，从而小车走了“8”字形运动。
三、相关计算驱动机构转向齿轮（控制方向）转向机构（控制周期）1主动轮2驱动轮3主动轮4从动轮传动比2.5:1传动比1:2 主要零件尺寸：前轮半径后轮半径驱动1半径驱动2半径转向3半径转向4半径转向1半径转向2半径5mm 50mm 35mm 14mm 35mm 14mm 30mm 30mm厚度为10mm 厚度为6mm 设为转角30度，两个障碍物的距离为300毫米：设为小车的轨迹半径为x，则150*150-75*75=16875,对其开方约得130毫米。
由此可知，小车的轨迹为3.14*2*130*2=1632.8毫米，车轮要转5圈，所以轴的周长为2毫米才能保证小车在理论上转了8圈。
四、整体装配图五、作品创意1.优化各零件布局，降低小车重心2.三根立杆防止小车运行中重块摞动3. 不用其它额外的传动装置，直接由动力轴驱动轮子和转向机构，此种方式效率高、结构简单。
在不考虑其它条件时这是最优的方式。
4.曲柄连杆面积所受压力较小，且面接触便于润滑，故磨损减小，制造方便，已获得较高精度；两构件之间的接触是靠本身的几何封闭来维系的，它不像凸轮机构有时需利用弹簧等力封闭来保持接触5.小车机构简单，单级齿轮传动，损耗能量少六、心得与体会在设计无碳小车的环节中，我们在此过程当中反复探索、不断前进。
无碳小车方案设计
辅助机构
为了保证小车的正常 运行，避免中途停车，在 设计时必须对传动比取一 定的安全系数，这样就造 成小车的速度会越来越快 。这就存在小车因速度过 快而发生运动精确度降低 的危险。所以就需要一种 小车限速装置。
由于计算精度、加工精 度、场地限制等诸多因素的 影响，小车在成型后必须有 一套完善且尽可能简单的调 整辅助机构。
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
几种非匀速比传动机构
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
几种非匀速比传动机构
偏心线轮 非圆齿轮 偏心轮同步带
如何实现两个驱动轮的
如何解决同步带松动问题
1 装配间隙利用
2
弹簧张紧
3 偏心轮（凸轮）张紧
装配间隙利用
弹簧张紧
先设轨迹为一条类似正弦 曲线的平滑周期函数曲线
车体转动加速度 （其中的K表示车轮半径）
设初始位置小车中轴 线与轨迹图象x轴夹角 θ0，小车经过时间t 后转过角度Δθ，小 车驱动轴中点速度v。
行驶轨迹计算
积分方程组
∫Ωdt=Δθ
Vx=v cosθ Vy=v sinθ
X=∫Vxdt Y=∫Vydt θ0=dy/dx│t=0
偏心轮（凸轮）张紧
最终确定方案-------弹簧张紧
非匀速比传动相关计算
传动比的计算
传动比的计算
设轴距为L，偏心轮半径R，从动轮 半径r，偏心轮偏心距e、转速为ω ；时间t=0时两轮圆心距最大，偏心 轮顺时针转动。 则从动轮转速ω'=
转速比函数图象
小车行驶轨迹计算
设轴中点转弯半径R转，轮距d，左侧轮速度vl，右侧轮速 度vr。则有R转=
以离心离合器刹车和各个 调整机构为辅助
无碳小车设计
无碳小车设计方案
（机械工程学院工业工程10-1 王康王恒斌胡中王）
1、总体方案设计
方案一
1)构架部分
小车采用三轮结构采用（一个转向，两个驱动）；
重物落差0.5米物重1kg；
图1
2)转向部分
转向机构与驱动轴相连；
通过凸轮作用前轮转向；
计算传动机构使小车每行驶2000mm转向轮摆动一个周期；
通过计算凸轮的形状，尽量减小转向轮的摆动角度，到达小车绕过更多障碍的目的；
图2
3）驱动
采用卷簧储能，绳子的拉力带动绳轮转动，将能量储存在卷簧上；
重物在下落的过程当中小车不行走，待重物落在小车上后，小车在卷簧的作用下行走，保证小车行走平稳；
采用齿轮传动，并设计单向离合结构，保证在卷簧能量释放完后小车能凭借惯性继续前行，又能避免卷簧反向储能；
方案二
1)构架部分
小车采用三轮结构采用（一个转向，两个驱动）；
重物落差0.5米物重1kg；
2）转向部分
小车采用偏心轮（偏心轮由驱动轴通过带传动驱动）带动前轮转向杆实现转向，偏心轮与前轮转向杆采用柔性绳连接。
3）驱动
采用绳轮驱动驱动轴，绳子一端绕在绳轮上，另外一端连在重物上，重物下落通过绳子带动绳轮转动，实现驱动。
图3
3、结构设计见图纸
方案一装配图、零件图
方案二装配图、零件图。
无碳小车的设计
目录一绪论..........................................................1.1.无碳小车的设计题目及要求..............................1.2.关于无碳小车的分析.................................... 二．设计方案一2.1无碳小车的车架............................................2.2无碳小车的整体分析 .......................................2.3转向机构横拉接头的作用说明 .............错误！未定义书签。
2.4微调机构的设计说明 .....................错误！未定义书签。
2.5该方案设计的优缺点 .....................错误！未定义书签。
三设计方案二.................................错误！未定义书签。
3.1设计方案二的整体分析 (5)3.2设计方案二的优缺点 .....................错误！未定义书签。
四方案一小车的数学及物理运算..................错误！未定义书签。
五无碳小车的调试与改进........................错误！未定义书签。
5.1无碳小车的调试..........................错误！未定义书签。
5.2无碳小车的改进..........................错误！未定义书签。
一：绪论1.1．无碳小车的设计题目及要求设计一款无碳小车，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；小车在前行时能够自动绕过行进道路上的障碍物。
要求：1、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。
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1.介绍:无碳小车8型是一款采用无碳能源驱动的小型交通工具。
它使用电动马达和锂电池作为动力来源，不产生排放物，具有零碳排放、低噪音和环保等特点。
该小车适用于城市短途交通和商业配送等场景。
2.外观设计:无碳小车8型的外观设计简洁、时尚。
车身采用轻质合金材料制作，以提高车辆的耐久性和燃油效率。
前部设计了空气动力学外形，以减少空气阻力，并提高车辆的稳定性。
车头和车尾之间的车身线条流畅，展现出动感和科技感。
车身颜色可选用环保的水性漆，以符合无碳环保的理念。
3.性能参数:车辆配备了一台高效电动马达和一组锂电池。
电动马达的输出功率可根据需求进行选择，一般可达到15至20千瓦。
锂电池的电池容量可根据需求进行配置，一般可达到600至800安培时。
这些性能参数保证了车辆的动力性和续航能力。
4.安全设计:无碳小车8型在安全设计方面也非常重视。
车辆配备了ABS防抱死制动系统和盘式刹车系统，以确保在急刹车时能够保持车辆的稳定性。
此外，车辆还配备了安全气囊以及电子稳定系统等先进的安全设备。
5.操控性能:第1页/共2页锲而不舍，金石可镂。
无碳小车8型操控性能出色，方便驾驶操作。
车辆配备了电动助力转向系统，提供一流的转向灵敏度。
此外，车辆还配备了智能驾驶辅助系统，包括自动泊车、自动巡航控制等功能，提高了驾驶的舒适性和安全性。
6.智能化:无碳小车8型具有智能化特点，可与智能手机等移动设备联网。
驾驶员可以通过手机应用程序实时监测车辆的运行状况和电池状态，进行远程控制和智能导航。
此外，车辆还配备了车载娱乐系统和蓝牙音响，提供丰富的娱乐体验。
7.续航能力和充电设施:无碳小车8型的续航能力较为出色，一般可达到100至150公里。
此外，车辆还配备了快速充电接口，可以在短时间内完成充电，提高了车辆的可用性。
同时，为方便用户充电，还应该建设完善的充电设施，如充电桩和充电站等。
8.经济性:无碳小车8型在经济性方面也具有一定优势。
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*。
无碳小车电路设计方案
无碳小车电路设计方案无碳小车是一种环保的交通工具，它使用无碳电源作为能源，不会产生二氧化碳等有害物质。
为了实现无碳小车的功能，需要设计一个实用的电路方案，下面是一个可能的设计方案：1. 电源管理电路：选择太阳能电池板作为无碳小车的电源，利用光能转化为电能。
通过光电转换器将太阳能转换为电能，然后使用电池存储电能。
此外，还需要设计一个充电管理器，可以根据太阳能电池板的输出功率进行充电控制，以保证电池的安全充电，延长电池寿命。
2. 电机驱动电路：无碳小车需要驱动电机来实现行驶功能。
选择高效率的无刷电机作为驱动电机，可以节省能量的消耗。
驱动电机的电路设计需要包括电机驱动器，用于控制电机的启停和转向，同时还需要设计速度控制电路，用于调节电机的转速和功率，实现小车的加速和减速。
3. 控制系统电路：无碳小车的控制系统是整个电路的核心部分。
可以选择微处理器作为控制系统的主要组成部分，实现小车的智能控制。
控制系统电路包括传感器接口电路，用于接收并处理来自各种传感器的信号，比如温度传感器、光照传感器、速度传感器等；还包括通讯接口电路，用于与外部设备进行通讯，比如与无线遥控器进行通讯，实现远程控制；最后还包括显示与操作接口电路，用于显示器的控制和用户操作的响应。
4. 安全保护电路：为了确保无碳小车的安全运行，还需要设计一些安全保护电路。
比如过流保护电路，可以检测电流超过设定值时自动切断电源，避免电路损坏；还可以设计过压保护电路和低压保护电路，用于保护电路和电池，避免过压和低压对电路和电池的损坏。
以上是一个可能的无碳小车电路设计方案，通过合理的设计和优化，可以实现无碳小车的功能，并提高能源利用效率，减少碳排放。
同时，还可以根据实际需要进行调整和改进，以满足不同使用场景的需求。
无碳小车机械设计方案
无碳小车机械设计方案无碳小车机械设计方案随着全球环境问题的日益严重，减少碳排放已经成为了全社会所面临的一个重要任务。
在交通工具方面，由于传统的汽车采用燃油作为能源，排放大量的二氧化碳，严重污染了环境。
因此，设计一种无碳小车成为了迫切的需求。
一、设计目标本设计方案旨在设计一种无碳小车，以解决交通工具碳排放的问题。
设计的小车外形简洁美观，结构简单可靠，操控容易，并提高了行车的稳定性和舒适性。
二、设计原理本设计方案采用了电动汽车的原理，以电能作为能源，消除了燃料燃烧排放的问题。
电动小车由电机、电池、控制系统和底盘组成。
电机通过电池供电，驱动车辆运动。
控制系统负责控制电机的启停和速度调节。
底盘承担承载车身和悬挂吸收道路震动的任务。
三、主要部件设计1. 电机：选择高效率的永磁直流电机，具有较高的转速和较大的输出扭矩。
需要具备良好的散热性能和低噪音。
2. 电池：采用高能量密度的锂电池，以提供充足的电能。
需要具备长寿命和较短的充电时间。
3. 控制系统：设计电机启停和调速的电控系统，提供优秀的响应速度和操作便利性。
选择高精度的传感器和电子元件，保证系统稳定性和安全性。
4. 底盘：设计轻量化的车身结构，选用优质的材料，提高车身刚性和稳定性。
采用独立悬挂系统，能够有效吸收道路震动，提高乘坐舒适性。
四、性能指标1. 续航里程：设计小车的电池容量应足够提供一定的续航里程，以满足使用者的日常出行需求。
2. 最高速度：电机的输出能力和电池的电能储存量决定了小车的最高速度，应该设计在城市道路限速范围内。
3. 加速性能：设计小车的电机输出扭矩和重量比决定了小车的加速性能，应该具备良好的起步加速能力。
4. 控制系统响应速度：设计的控制系统应该具备快速响应的能力，能够及时控制电机的启停和调速。
五、安全性设计小车的安全性设计十分重要。
在机械结构上，选用高强度材料，确保车身结构的完整性。
在电气系统上，采取过流、过压、过载保护措施，防止电路故障引起的安全问题。
无碳小车
目录一、功能及设计要求 (1)二、无碳小车设计方案............................................................................. 错误！未定义书签。
2.1徽标设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。
2.2整车设计 (2)2.3转向轮设计 (3)2.4驱动轮设计 (3)2.5转向和驱动轮的链接 (4)2.6主要尺寸设计 (4)2.7能量计算 (5)2.8材料选择 (6)一、功能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。
图1：无碳小车示意图图2：无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图二、无碳小车设计方案以下是具体的设计方案介绍：2.1、徽标设计（图3）图 3整个徽标是以一个汽车轮胎为主体，车轮滚动在绿色的草地上，象征着环保、节能。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
重庆大学工程训练综合能力竞赛——无碳小车设计方案1摘要本作品是依据竞赛命题主题“无碳小车”，提出一种“无碳”方法，带动小车运行，即给定一定重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转化为机械能并用来驱动小车行走的装置。
该小车通过微调装置，能够实现自动走“8”字及直线绕障。
此模型最大的特点是通过两个不完全齿轮驱动前轮摆动，进行可调整的周期性摆动，使前轮的摆动节拍具有可调性。
本文将对无碳小车的设计过程，功能结构特点等进行详细介绍。
并介绍创新点。
2引言随着社会科技的发展，人们的生活水平的提高，无碳对于人们来说，显得越来越重要，建设无碳社会，使得生活更加的环保，没有任何的污染。
节能、环保、方便、经济，是现代社会所提倡的。
现在许多发达国家都把无碳技术运用到各个领域，像交通，家具等，这也是我国当今所要求以及努力的方向。
针对目前这一现状，我们设计了无碳小车模型，用重力势能转化为机械能提供了一种全新的思路，以便更好的解决以上问题。
3目的本作品设计的目的是围绕命题主题“无碳小车”，即不利用有碳资源，根据能量转化原理，利用重力势能驱动带动具有方向控制功能的小车模型。
这种模型比较轻巧，结构相对的简单，能够成功的将重力势能转化为小车的动能，从而完成小车前行过程中的所有动作。
4工作原理和设计理论推导4.1总体结构无碳小车模型的主要机构有驱动机构、转向机构、行走机构及微调机构。
主要部件如下图的小车整体模型4.2设计理念及说明4.2.1无碳小车模块机构介绍◆驱动机构：本方案采用绳轮作为驱动力转换机构。
我们采用了梯形轮使能量转化过程中有更合适的转矩使驱动力适中，不至于小车拐弯时速度过大倾翻，或重块晃动厉害影响行走。
同时做到了到达终点前重块竖直方向的速度要尽可能小，避免对小车过大的冲击，提高了能量利用率。
绳轮机构简单，传动效率高，且在针对不同场地导致的所需动力不同的情况，可通过调节绕绳位置来改变转矩，使动力改变，增强适应性。
◆转向机构：如图，本方案采用了摇杆加两个完全相同的不完全齿轮，实现可变周期性转向。
考虑到摩擦、制造、安装误差的敏感性等因素，我们最终选用了摇杆加不完全齿轮的方案。
考虑到适应场地的需求，我们将原来的一个不完全齿轮改为两个，实现了不完全齿角度差的可调性。
◆ 行走机构：行走机构即为三个轮子，轮子又厚薄之分，大小之别，材料之不同需要综合考虑。
有摩擦理论知道摩擦力矩与正压力的关系为δ⋅=N M对于相同的材料 为一定值。
而滚动摩擦阻力 ，R N RM f δ⋅==所以轮子越大小车受到的阻力越小，因此能够走的更远。
但由于加工问题材料问题安装问题等等具体尺寸需要进一步分析确定。
由于小车是沿着曲线前进的，后轮必定会产生差速。
对于后轮可以采用双轮同步驱动，双轮差速驱动，单轮驱动。
双轮同步驱动必定有轮子会与地面打滑，由于滑动摩擦远比滚动摩擦大会损失大量能量，同时小车前进受到过多的约束，无法确定其轨迹，不能够有效避免碰到障碍。
双轮差速驱动可以避免双轮同步驱动出现的问题，可以通过差速器或单向轴承来实现差速。
差速器涉及到最小能耗原理，能较好的减少摩擦损耗，同时能够实现满足要运动。
单向轴承实现差速的原理是但其中一个轮子速度较大时便成为从动轮，速度较慢的轮子成为主动轮，这样交替变换着。
但由于单向轴承存在侧隙，在主动轮从动轮切换过程中出现误差导致运动不准确，但影响有多大会不会影响小车的功能还需进一步分析。
单轮驱动即只利用一个轮子作为驱动轮，一个为导向轮，另一个为从动轮。
就如一辆自行车外加一个车轮一样。
从动轮与驱动轮间的差速依靠与地面的运动约束确定的。
其效率比利用差速器高，但前进速度不如差速器稳定，传动精度比利用单向轴承高。
双轮差速和单轮驱动在直线绕障和8字绕障中都是可行的，但是相比之下，双轮差速适合于直线绕障，而单轮驱动更加适合于8字绕障。
单轮驱动时，8字绕障运动轨迹当主动轮为内侧时，运动半径较大。
最后的运动轨迹不是两等半径圆相切，而是一大一小两圆相切。
综上所述行走机构的轮子应有恰当的尺寸，采用单轮驱动。
如果有条件可以通过实验来确定实现差速的机构方案。
◆ 微调机构：微调部分所要实现的功能分为两个部分：一是实现前轮最大转角αm 的变化，二是实现转动周期的变化。
根据所要实现的功能不同，微调机构也位于两个部分。
（1） 摇杆微调机构通过改变摇杆的长度，使被约束杆的摆动幅度增大，进而使前轮的最大转角αm 发生改变。
为了使αm 的改变具有连续性，使小车可以适应更复杂的环境，此处采用微调滑块（配有螺母紧固滑块）式机构。
其调节具有连续性，且调节精度较高。
（2）不完全齿轮微调机构上文也指出，本方案采用了两个完全相同的不完全齿轮作为主动轮，两不完全齿轮之间有夹角β，此夹角的变化会造成两不完全齿轮对从动轮的作用时间间隔发生改变，即：从动轮做时停时转的间歇运动，而停、转的时间长度发生改变。
通过这一点可以调节行走路线中，长度路径和转弯路径的长度。
通过两个微调机构的合理配合，基本可以实际行走任意路径。
4.2.2无碳小车设计的理论指导◆运动原理：如上图所示，重物下降时带动绳轮的转动，绳轮的转动带动轮的转动，通过线传动驱动转盘的转动，再通过连杆将转盘周期性的转动转化为前轮的摆动。
由后轮的直线运动与前轮的摆动运动结合一起，从而实现了近似正弦曲线的运动轨迹，完成任务。
◆尺寸指导与分析：通过调节微调装置，即：两不完全齿轮角度配合，及微调滑块的位置，可以完成走“8”字，及走直线绕障路线。
如下图：由于采用了直线与曲线配合的行走路线，可尽量减少周期路程。
Part 1B B BB greengreen green greengreen blueblue blue blue blue yellow yellow yellow yellowv r vr with and v v v r v r ωωωωωωωω=⎧⎧=⎪=⎪⎪=⎨⎨=⎪⎪=⎩⎪=⎩假设r 已知，8个未知数7个方程，即只有一个自由变量：B green green green greengreen purplepurple purple purple purple blue blueblue blue v r v r with and v v v r v rωωωωωωωω=⎧⎧=⎪=⎪⎪=⎨⎨=⎪⎪=⎩⎪=⎩后轮后轮后轮purplebluegreen bluer r v v r r =⋅⋅后轮后轮Φ=120o记，则，虽然不一定匀速，但可以对t积分，于是：(0.1)的物理意义在于，与的地位是等同的，其大小只会影响最后的精度，而不会影响比例（虽然看上去调整后轮的半径似乎更能影响轨迹，实质上并非如此，但是的确会影响转的圈数，详见下）Part 2设()0,φπ∈，轨迹半径为R ，则直线段长：弧长为()()tan :tan :R R φπφφπφ-=-当3πφ=时，比例为0.8260.453:0.54712/3ηηπ=≈≈-设蓝色上有两组锯齿，每走半个∞字，蓝色齿轮转了1圈。
另设走直线时记为P1，走弧线时记为P2，半个∞字中，直线段总长1S ，弧线总长2S，即有121S S ηη=- 由Part 1的公式，可得121s s ηη=-，其中12,s s是关于蓝色齿轮的弧长。
转1圈，可知，故可确定其比例，即位置角，同时也可得出的值无本质影响（在K不变的情况下）。
又（其中），若增加的值，同时成比例增加的值，使K 不变，则2K不变，所以外轮还是转这么多圈，相当于成比例放大了。
（半个周期里外轮转多少圈在这里无关紧要，在其它分析里可能有用，反正也可以表出。
）由前轮传导等等可以得出蓝色齿轮周长尺寸，而对应的走半个∞字的路程，由需要走的实际路程确定（后轮，B=Back ），而与purplegreen bluer r K r r =⋅后轮bluev K v =⋅后轮blueS K s =⋅后轮K r 后轮purple r 122blueblues s r s π+==1222(1)blue blue s r s r πηπη⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩bluer 2bluer K r =⋅后轮2blue K ωω=后轮blue r r 后轮blue sS 后轮blue s之间满足约束关系(0.2)，这个K 就可以调整了。
Part 3关于前轮倾斜角与轨迹半径若设前轮所处点与某一后轮所处点的距离为L ，则轨迹半径2sin2L R θ=，可以实验测得。
经过分析与测定，在实物测定之前，我们可暂定数据如下：前后轮轴距L ：150mm 后轮轴长D ：100mm 后轮半径R ：50mm紫色齿轮半径r purple ：40mm 不完全齿轮半径r blue ：40mm 深绿色齿轮半径r darkgreen ：11mm 绿色齿轮半径r green ：11mm 解稳定性假定轨迹半径R 在下述讨论中恒定。
设1φ表示直线段所对“圆心角”，2πφ-表示弧线所对圆心角，易知，当12φφ=时，轨迹是稳定的。
注：12(,)φφ是因变量，自变量可以是(,)S η，前者为分割比，后者为总长度。
记12ξφφ=-，称之为偏差角，对于给定的(,)S η，ξ也唯一确定。
从而当0ξ≠时，轨迹相当于在“平移”，平移速度和ξ有关。
（1）接下来，要计算偏导数ξη∂∂和S ξ∂∂，分别表示当(,)S η有微小偏差时ξ的变化情况，其中S 和K 是正比相关的，因为(0.3)。
由已知条件121122tan ()S S S S R S Rφπφ=+⎧⎪=⎨⎪=-⎩可得121122arctan(/)(/)S R S R ξφφφφπ=-⎧⎪=⎨⎪=-⎩，故S 后轮1212112212122121111(1)1(/)111[1]1(/)S S S S S S S S S S S R S R R R R S R φφφφφφξξξφφηηη∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=⋅+⋅=-=⋅-⋅∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=⋅⋅+-+=+-+且1212112212122121111()1(/)1[1]1(/)S S S S S S R S R R S R S R φφφφφφξξξηφηφηηηηη∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=⋅+⋅=-=⋅-⋅∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂=⋅⋅+-+=-+两式中都出现了21111(/)S R -+，而2122111111sin 1(/)1tan S R φφ-=-=-++， 10φ=时，S ξ∂∂最大，ξη∂∂最小；1/2φπ=时， S ξ∂∂最小，ξη∂∂最大，还不能直接比较。
（2）由图知，每次的偏差d 可以由以下公式给出：1211sin()sin cos cos d RR φφξφφ-==一个∞字周期内会偏移4d的距离。
接下来，要计算d η∂∂和dS ∂∂，由22111221cos ...cos cos()...cos d R d R φφφφφφφ∂⎧==⎪∂⎪⎨+∂⎪==-⎪∂⎩及链式法则：21122211221122111221cos cos()cos cos cos cos cos()1()()cos cos cos()cos (1)cos d R R S S SR R R R φφφφφφφφφφφηηφφφφφηηφ∂+∂∂=⋅-⋅∂∂∂+-=⋅-⋅-+=⋅+⋅-且21122211221122111221cos cos()cos cos cos cos cos()()()cos cos cos()cos cos d R R S R S R R R S Sφφφφφηφηφηφφφφφφφφφφ∂+∂∂=⋅-⋅∂∂∂+-=⋅-⋅-+=⋅-⋅如图为关于d 变量的图，右坐标轴是η，左坐标轴是S ，纵坐标为d ，黄色的线表示0d =的范围，因为是单调的，所以取任何一点(,)S η都可以，不过η较小的时候斜率比较小，误差就小，也就是走直线段，精度要求会增高。