8字无碳小车
1.机构设计
令狐采学
1原动机构
原动机构的作用是将重物的重力势能转化为小车的驱动力，我们选择了结构简单、易于制作的绳轮式机构。
.2传动机构
传动机构的作用是将重物的重力势能传给小车的驱动轮，产生驱动力，使小车以一定的速度行驶。由于齿轮机构具有效率高、传动比确定、工作可靠性高的优点，所以我们选择齿轮传动。传动原理：重物下落由线带动主动轴转动，通过齿轮5与齿轮6的啮合，主动轴带动从动轴2转动，轴2通过齿轮1与齿轮2的啮合带动轴1转动，从而带动整个小车向前运动。.3 转向机构
转向机构能够改变小车运动方向，实现小车按预定轨迹的运动。在本小车设计设计中，我们将T型转块、槽1、连杆、槽2组成连杆机构用于控制前轮的转向。轴2转动带动不完整齿轮3转动，轴2每转一周，不完整齿轮3便会与齿轮4接触一次并使齿轮4转过半周，即轴3转过半周。轴3带动由T型转块、槽1、连杆、槽2组成的连杆机构控制前轮的转向。轴3每转动半周，前轮方向便会改变一次，不完全齿轮3与齿轮4不接触时，前轮会保持一定角度使车沿着指定半径的圆绕杆行走，小车从一个圆进入另一个圆，走的轨迹为一不规则圆
弧，经计算其长度与小车所走相同弧度的圆弧的比值在误差范围以内，故可以按圆弧计算。
.4 微调机构微调机构属于小车的控制部分，能够使小车完成绕不同距离障碍物的比赛，我们采用的是滑块式微调机构（见图1）。固定导轨可以沿着微调槽移动，并用用螺丝紧固与微调槽上，从而使得连杆水平移动，实现车转向的微调。
2.参数设计
3.符号说明
4.1D 小车驱动轮直径
5. 1Z 齿轮1的齿数
6.0h主动轴距地面的高度
7. 2Z齿轮2的齿数
8.1h轴1距地面的高度
9. 3Z不完整齿轮3的齿数
10.2h 轴2距地面的高度
11.4Z 齿轮4的齿数
12.3h 轴3距地面的高度
13.5Z 齿轮5的齿数
14.02x 主动轴与轴2的水平距离
15.6Z 齿数6的齿数
16.12x 轴1与轴2的水平距离
17.1n 齿轮1的转数
18. 23x 轴2与轴3的水平距离
19. 2n 齿轮2的转数
20. 1d 齿轮1的分度圆直径
21.e 轴3与前轮中心的距离
22.2d 齿轮2的分度圆直径
23. 5d 齿轮5的分度圆直径
24.3d 不完整齿轮3的分度圆直径
25.6d 齿轮6的分度圆直径
26.4d 齿轮4的分度圆直径
27. 1轴1与轴2连线与水平线夹角
28. 2轴3与轴2连线与水平线夹角
2小车机构参数选取
小车驱动轮直径1D根据障碍物之间的距离选取（障碍物间的距离为400mm时，1D=80mm），各齿轮分度圆直径：1d=4d=6d=12.6mm，2d=3d=57.4mm，5d=24.5mm，1Z=4Z=6Z=16，2Z=80，3Z=8，5Z=48。 2.2 其他参数的计算小车要走一个完整“8”字，轴3转一圈，齿轮4转动一周，那么齿轮3需要转两周，由于齿轮3与齿轮2同轴，故轴2转了两周，而齿轮2带动齿轮1转动。由以上知：轴2转过两周，小车恰好走完一个完整“8”字。当小车穿过相距400mm 的障碍物时，小车所走的圆半径为200mm，小车走玩一个完整“8”字的路程为800mm，驱动轮的直径为80mm,故转一圈时轴1转过
的转数为：18008010n，125nn，故 121 5 ZZ。前轮心与后轮
心的距离为100mm，当小车走的圆直径为300mm，前轮转角是1，圆直径为40厘米时转角为2，圆直径为50厘米时转角为3。Ln（n=1、2、3）表示不同直径下连杆距离前轮轴心的距离。
2.2 小车机构参数选取小车驱动轮直径1D根据障碍物之间的距离选取（障碍物间的距离为400mm时，1D=80mm），各齿轮分度圆直径：1d=4d=6d=12.6mm，2d=3d=57.4mm，5d=24.5mm，1Z=4Z=6Z=16，2Z=80，3Z=8，5Z=48。 2.2 其他参数的计算小车要走一个完整“8”字，轴3转一圈，齿轮4转动一周，那么齿轮3需要转两周，由于齿轮3与齿轮2同轴，故轴2转了两周，而齿轮2带动齿轮1转动。由以上知：轴2转过两周，小车恰好走完一个完整“8”字。当小车穿过相距400mm的障碍物时，小车所走的圆半径为200mm，小车走玩一个完整“8”字的路程为800mm，驱动轮的直径为80mm,故转一圈时轴1转过
的转数为：18008010n
，125nn
，故 121 5 ZZ。前轮心与后轮心的距离为100mm，当小车走的圆直径为300mm，前轮转角是1，圆直径为40厘米时转角为2，圆直径为50厘米时转角为3。Ln（n=1、2、3）表示不同直径下连杆距离前轮轴心的距离。
解得：e=47.36mm。 2.3 改变标杆的距离的绕行方法对于不同距离的杆，小车的绕行半径不同，改变Ln便会得到不同的绕行半径，由于传动比固定，所以当只调整Ln不调整后轮半径时，后轮走过固定距离便会开始转向，使车不能在不同半径下绕杆走八字，所以改变绕杆半径时，Ln与后轮半径都需要改变。要使车走过一定的弧度在转弯须使后轮直径与绕轴半径比值不变，这样才能保证小车能绕不同的半径时都能绕过杆。为了保持车的平衡，前轮需随后轮一起变动。
2.4 性能指标：能走过的八字个数约为19个。