无碳小车+PPT(修改)

2、原理概要 、
①随着重块1的下落，细绳2带动驱动轴 转动， 随着重块 的下落，细绳 带动驱动轴3转动， 的下落 带动驱动轴 转动 使驱动轮4转动 转动， 使驱动轮 转动，从而使小车向前运动
转动， 在水平面内转动， ②蜗杆3转动，带动涡轮5在水平面内转动，带 蜗杆3转动 带动涡轮5在水平面内转动 动凸轮6转动 转动。 动凸轮 转动。
四 、 项 目 进 度 安 排
1、解读命题要求，联系指导老师，设计实现命 题的基本方案；对设计的方案进行修改，进一步 优化细节，增加方案的可行性； 2、确定制造小车所用的材料，测试小车在行驶 过程中的阻力系数，计算其行走的最优距离，以 此来到达最大限度的转化重力势能； 3、确定阶梯槽的尺寸以及绕线的方法，使重块 的阶段性下降得以实现；计算驱动轮半径、涡轮 蜗杆的转速比以及凸轮摆杆机构的轮廓，使其适 即可使小车周期性转向； 4、根据计算的数据，生产各种零件，将其组装 进行性能测试； 5、修改零件的参数，运行小车，使其达到最优 值。
③凸轮转动一周，其最大半径附近依次与U型 凸轮转动一周，其最大半径附近依次与 型 摆杆的两侧接触，引起导向杆8的左右摆动， 摆杆的两侧接触，引起导向杆 的左右摆动， 的左右摆动 从而使转向轮9左右转向 从而使转向轮 左右转向
3、技术关键 、
① 设计驱动轮半径、涡轮蜗杆的转速比以及凸轮摆 杆机构的轮廓，使其合适即可使小车周期性向。 ② 确定制造小车所用的材料，既能符合该命题的技 术要求强度，又能减轻小车的重量。 ③ 测试小车在行驶过程中的阻力系数，计算其行走 的最优距离，以此来到达最大限度的转化重力势 能。
结合比赛路径要求，应使转向轮转动角度尽量小些， 理想曲线大致如下图所示：
根据小车的理想路径设计，设计驱动轮直径，通过一 系列的后期计算，可算出蜗轮蜗杆所需的转速比及凸 轮摆杆机构的轮廓要求，从而进一步确定相关尺寸。
三、可行性分析
1、无碳小车结构简单，用材合适，整个小 车涉及齿轮，车骨架等材料，价格低廉， 有效的节约资源。 2、从技术层面角度讲，该小车适合大学生 自主研究，完全按照机械设计原理实现， 充分锻炼了大学生的动手动脑能力； 3、该小车的构造符合命题的要求，利用重 物的重力势能进行了有效的转化。
◆创新设计能力 ◆制造工艺能力 ◆实际操作能力 ◆工程管理能力
二、 方 案 原 理 简 介
无碳 小车 结构 简图
1、设计说明 、
如图所示，这是一张无碳小车的设计简图，在 细绳2的一端与重块1相连，另一端通过四只定滑轮 abcd分为两线，分别缠绕在驱动轴上（缠绕处设计 为槽型，端头拴在轴上），驱动轴3的中间部分为 蜗杆，与涡轮5配合，涡轮5与凸轮6同轴相连（轴 的轴承未画出，安在涡轮5的下方），U型摆杆7与 导向杆8固连，导向杆8与转向轮9的中心轴相连。
恳请各位评委提出宝贵意见！ 恳请各位评委提出宝贵意见！
左成刚 制作
无碳小车设计方案
长沙理工大学 左成刚 李宜峰 冯政
主要内容
wk.baidu.com
方 案 背 景
方 案 原 理
可 行 性 分 析
进 度 安 排
一、方案背景
全国节能减排的政策与方针 ★低碳理念：树立低能耗、低污染、低排放为基础的生活观。 ★两型社会：落实构建资源节约型和环境友好型社会的方针。
全国大学生工程训练综合能力竞赛命题原则
※ 创新点简述
该设计命题的输入总能量是一定的， 该设计命题的输入总能量是一定的，那 么需要考虑的是输出效率。 么需要考虑的是输出效率。 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。 车的动能，进而克服阻力做功。 除机构间和地面的摩擦外， 除机构间和地面的摩擦外，物块在下落 的过程中不可避免的要与小车发生碰撞， 的过程中不可避免的要与小车发生碰撞，碰 撞过程必然要有能量损失。 撞过程必然要有能量损失。
重物随时间下落的V-T图 重物随时间下落的V
重块速度图 速 v 度
时间t
驱动轴3与细绳2的连接处为阶梯槽型，局部放大图如下： 的连接处为阶梯槽型，局部放大图如下：
① 启动阶段（时间很短）：细绳绕图中的左边大轴运 动，此时驱动转矩大于阻尼转矩，重块加速下降； ② 匀速阶段（时间较长）：细绳绕图中的中间中轴运 动，此时驱动转矩约等于阻尼转矩，重块以较低的 速度匀速下降； ③ 结束阶段（时间较短）：细绳绕图中的右边小轴运 动，此时驱动转矩已经小于阻尼转矩，但是由于惯 性小车依然运动，重块减速下落至车架，碰撞产生 的能量损失较小。