第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛(1)

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1、2010年湖南省首届大学生工程训练综合能力竞赛报名表编号：参赛队所在学校邮编联系人姓名电话通讯地址手机传真Email参赛学生照片照片照片姓名姓名姓名性别性别性别年龄年龄年龄手机手机手机学号学号学号院系班级院系班级院系班级签名签名签名指导教师/领队姓名性别年龄职称/专业手机签名学校主管部门意见：（公章）年月日组委会意见：（公章）年月日第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛——无碳小车一、设计原理1、驱动装置小车的驱动力来自重物的重力。重物通过轻绳跨过两个定滑轮连接到驱动轴的T型轴上，开始时要求驱动力比较大，轻绳从T型轴的大端开始（M=FR

2、得F=M/R），驱动后小车加速运动，由于要减小小车的速度和重物下降速度，轻绳连接T型轮的半径逐渐变小，来减小驱动力。最终使重物下降到小车上的速度为零，使系统降低由冲击引起的能量损失，使更多的重力势能转化为小车前进克服的摩擦能。因为重物下降到小车时速度为零，所以小车的速度也为零。2、传动装置重物重力驱动小车的驱动轴后，驱动轴开始转动，在驱动轴和凸轮轴间使用齿轮传动来调节两轴转速。驱动轴和后轮通过键联接传动。前轮和轴的联接为轴承联接。3、转向装置转向由凸轮和直动滚子推杆完成。驱动轴通过齿轮传动联接后带动凸轮轴转动，凸轮轴带动凸轮转动，推杆

3、的另一段联接前轮轴上一点，推杆的推程和回程过程使前轮周期的转动，最终使小车行走轨迹为近似正弦曲线。凸轮的回程力由弹簧提供。4、细节设计车身尽量简单原则，来减小小车总质量，但要有足够位置放置载重物块。推杆的用轴套定位来保证推程和回程过程中方向不变。齿轮和轴承尽量选用标准件尺寸，易于加工。前后车轮选用轻质材料，而且适当的挖空。二、设计数据1、小车轨迹：（如图1）2、凸轮推杆运动规律：（R为前轮中心到前轮轴与推杆接触点的距离，为凸轮的旋转角度）3、凸轮：基圆为40mm，推程为62.8，mm近休止角和远休止角几乎为零。(如图2)4、轴：直2为

4、10mm，凸轮轴和驱动轴相距63mm5、T型轴：上底10mm，下底20mm，长为40mm6、轮：前轮直径30mm，后轮直径480mm，前后轮中心水平距离为300mm，两后轮距离为400mm。7、齿轮：传动比为3，小齿轮齿数为21，大齿轮齿数63，压力角20，模数1.58、受力分析：驱动力,可见随着T型轮的半径变小，驱动力F也逐渐减小。9、运动分析：小车加速度，可得小车先加速后减速，最后速度为零。注：T型轮的直径变化，应在小车质量完全确定后设计，使小车先加速后减速，最后速度为零。三、工艺1、车架：材料以角铁和薄壁方管为主，具体材料尺寸见

5、附图。轴承座用厚壁钢管制作，外径依据所选轴承的外径确定。车架的各部分用焊接结合钳工的方式加工。2、转向架：材料采用钢板和钢管，用焊接方式连接，滑槽在铣床上加工。3、驱动轴：材料选用45钢，序号工序名称工序内容定位基准设备1备料5铣端面钻中心孔毛坯外圆中心孔机床6粗车外圆顶尖孔多刀半自动车床15精车外圆精车各外圆并切槽、倒角锥堵顶尖孔数控车床19铣键槽两端键槽，梯形轮键槽，齿轮键槽端面，外圆立式铣床25钳工端面孔去锐边倒角，去毛刺26检验按图样要求全部检验4、凸轮轴：材料选用45钢序号工序名称工序内容定位基准设备1备料2铣端面钻中心孔毛

6、坯外圆中心孔机床3粗车外圆顶尖孔多刀半自动车床4精车外圆精车各外圆并切槽、倒角锥堵顶尖孔数控车床5铣键槽凸轮，齿轮键槽端面，外圆立式铣床6钳工端面孔去锐边倒角，去毛刺7检验按图样要求全部检验5、凸轮：采用铸造，数控铣床结合的方式加工。序号工序名称工序内容定位基准设备1备料2铣两面，钻孔划线找正数控铣床3粗铣轮廓孔，两平面数控铣床4精铣轮廓孔，两平面数控铣床5扩孔孔，两平面立式铣床6拉键槽孔，两平面拉床7钳工端面孔去锐边倒角，去毛刺8检验按图样要求全部检验6、齿轮：材料选用塑料，先铸造，在滚齿序号工序名称工序内容定位基准设备1备料2铣端

7、面，钻中心孔外圆数控铣床3粗车外圆中心孔孔，端面数控车床4精车外圆中心孔孔，端面数控车床5精车中心孔，端面外圆立式铣床6拉键槽外圆拉床7钳工端面孔去锐边倒角，去毛刺8检验按图样要求全部检验7、滚子推杆：材料选用钢管，通过焊接做成。8、转向轮和驱动轮：材料选用塑料，通过铸造和钳工制成。四、成本分析键5+轴承15+齿轮15+车轮15+车身25+凸轮推杆15+其他15=105五、装配草图六、徽标设计徽标整体呈绿色渐变模式表达着一种绿色、低碳的生活正一步一步的成为主流。字母C在化学元素符号中代表碳，右下方的图形的外轮廓是0，C0就表示无碳，贴

8、合主题。右下方图形中间的空白代表着一条路，代表无碳的设计才能走的远，同时co也是continue的前两个字母，代表着可持续发展道路。七、附图图1小车理论行走路线图2凸轮轮廓曲线