第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛

1.设计目标：小车的目的在于实现预定轨迹，侧重轨迹的稳定性以及低损耗。

2.设计要求：轨迹的设计应侧重易于实现，结构的设计应就简，车体的布局应侧重保持重心，并且还应具备微调模块用以调节轨迹。

3.整体图示：

4.方案介绍：以下，将就轨迹设计，转向机构，动力传动模块，微调模块四方面进行方案介绍。

轨迹设计：绕8字大致可分为三种轨迹，一种为两相外切的圆，第二种为两圆及其内公切线，第三种为正弦8字。

其中，外切圆需一次变向，第二种需四次变向，正弦轨迹导向轮方向时刻变化。为简化机构，我们将轨迹定位外切圆 式。 转向机构：为解决单导向轮容易出现的驱动轮差速计算困难的问题，我们采用双导向轮，单驱动轮的模式。原理如图。 动力传动：动力为下落的重物，经尼龙绳带动驱动轮的轴转动，推动小车前进。采用齿轮减速及凸轮将转动转化为平动，推动导 向轮的连杆，进行变向的控制。 微调模块：为了提高小车的适应性，需要有微调模块便于其轨迹的调整。微调主要集中在推动杆的长度上，采用螺纹配合，通过 旋入螺纹的深度调节，进而改变其轨迹。 装

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第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛结构设计报告总 15 页第 2 页产品名称：无碳小车编号：805 王叶枫

3、设计结果

以下分模块就较为重要的数据进行简介。

一．基本参数：

1.轨迹设计：由于凸轮的过渡，轨迹并非标准的两圆。其中的曲线过渡使两圆圆心距增大，有利于小车的绕杆运行。

2.传动设计

①驱动轮转7圈，凸轮转1圈。齿轮机构传动比i=7；

②大轮直径120mm，一周期内8字总周长2638.9mm；

③尼龙绳绕于驱动轮轴上，轴上设有启动锥度，如图，理论上可绕行7个周期。

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3.转向连杆设计

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