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1、无碳小车的运动原理：如图所示，重物的牵引带动A轮的转动，A轮的转动带动B轮，再根据B、D之间的齿轮粘合带动C1，C2和E齿轮的转动，E轮带动F轮的转动，从而使G杆左右运动的同时，前后运动，杆的偏转，使得H轮偏转，根据C1，C2轮和H轮的合运动，小车就可以按照要求一边行走一边转弯。梯形原动轮1.在起始时原动轮的转动半径较大，起动转矩大，有利起动。2.起动后，原动轮半径变小，转速提高，转矩变小，和阻力平衡后小车匀速运动。3.当物块距小车很近时，原动轮的半径再次变小，绳子的拉力不足以使原动轮匀速转动，但是由于物块的惯性，仍
2、会减速下降，原动轮的半径变小，总转速比提高，小车缓慢减速，直到停止，物块停止下落，正好接触小车。2.2.2小车各个尺寸设计的推导：根据题目中赛道宽度2m，以及每间隔1m，放置一个直径20mm、高200mm的弹性障碍圆棒，以及赛道的大致行走路线（如图），我组拟定一些实际尺寸的大小以及推导图五：无碳小车在重力势能作用下自动行走示意图考虑到要使小车的运动轨迹尽可能沿直线运动,绕过的障碍物越多,但又得考虑要使小车不碰到障碍物,经过我组在各方面的考虑,小车的宽度定为30cm,底板M的厚度为5mm，小车的长度200mm，而转向轮
3、的直径为30mm,经网上查得,橡皮轮胎与干地面之间的动摩擦因素为0.71,驱向轮所获得的摩擦阻力大约为1N,假定两驱向轮的直径为120mm,则其转矩M=F*R=60N.m,由于该车子的运动基本上是匀速运动,所以同轴上的转矩相等,所以D齿轮的转矩也为60N.m,设其半径为r,则B、D边缘所受到的力FD=FB=60/r,所以D齿轮的转矩为MD=FD*RD=60R/r,因为小车是匀速行使,所以物体下降也应该是匀速下降,从而A齿轮的转矩:MA=mg*RA=10*10=100N.m,又根据同一轴上转矩相等,所以B的转矩:MB=
4、MA=100N.m,又MB=FB*RB=60/r*10=600/r。所以有：100=600/r解得:r=6mm.（即D齿轮的半径）RB=10mm（即B齿轮的半径）根据运动轨迹路线，它须偏离直线方向35cm以及两圆柱障碍物的实际距离为98cm，我们采用Matlab软件模拟得E齿轮半径为6mm，F齿轮半径为64mm，厚度为6mm，I板的高度为35mm，宽度为5mm，1,2，G杆的直径为3mm，G杆的长度为160mm，G杆与P齿轮的连接点的半径55mm，B、D齿轮的厚度为6mm，零件L中孔的直径大小为5mm，H、C1、C2
5、轮的宽度为1cm，我组假定物体下降速度为V,则下降时间t=500/v,皮带轮A的角速度:WA=V/RA=V/10rad/s,又B与A同轴,所以WB=WA=V/10rad/s,从而VD=VB=WB*RB=Vmm/s,WC1=WD=VD/r=V/6rad/s,VC1=WC1*R=10Vmm/s.转弯系统：根据小车的行走路线近似的模拟为正弦曲线，由于实际的尺寸大小可算得振幅为0.35m，波长为2m，所以可以近似的求出轨迹的方程为：Y=0.35sinπx；求导得到在每个位置的转角的正切大小：Y’=0.35πcosπx；我们可
6、以得到前轮的最大转角为36°如下图六所示齿轮的转弯系统的原理图2.2.4齿轮加工工艺过程分析1.基准的选择对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴。则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工是常采用一下两种定位、夹紧方式。1）以内孔和端面定位，这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样可使定为基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位
7、精度高，适合于批量生产、但对于夹具的制造精度要求较高。2）以外圆和端面定位，当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆已确定中心的位置，并以端面作为轴向定位，从另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：1.应选择基准重合、统一的定位方式；2.内孔定位时，配合间隙应近可能减少；3.定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。2、
8、齿轮毛坯的加工。齿面加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮的毛坯的加工。在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿测间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测
