机械原理课程设计-指南车

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1、机械原理课程设计---指南车的设计研究机械原理课程设计指南车的设计研究学院：机械工程学院指导教师：机械原理课程设计---指南车的设计研究目录目录.................................................................................................1第一章研究背景...........................................................................

2、.2第二章基本原理............................................................................3第三章机构设计............................................................................31、机构原理............................................................................

3、..32、机构设计..............................................................................43、设计方案..............................................................................5第四章仿真分析........................................................................

4、....71、实体建模..............................................................................72、仿真结果..............................................................................8第五章总结........................................................................

5、..........10附电子档清单..............................................................................12第1页共13页机械原理课程设计---指南车的设计研究第一章研究背景指南车，又称司南车，是中国古代用来指示方向的一种机械装置。它利用差速齿轮原理，它与指南针利用地磁效应不同，它是利用齿轮传动系统，根据车轮的转动，由车上木人指示方向。不论车子转向何方，木人的手始终指向南方，“车虽回运而手常指南”。指南车是古代一

6、种指示方向的车辆，也作为帝王的仪仗车辆。指南车起源很指南车复原模型早，历代曾几度重制，但均未留下资料。直至宋代才有完整的资料。它利用齿轮传动系统和离合装置来指示方向。在特定条件下，车子转向时木人手臂仍指南。指南车的自动离合装置显示了古代机械技术的卓越成就。但是，正如永动机不可能成功，机械式指南车也有它解不开的死穴。因为所有机械指南车，都是以两轮之间的“差动”来工作的，它希望两轮与地面作纯滚动，这是一种理想的数学模式，在实际中从来不曾有过。我们知道车轮尺寸会有制造误差，也会有磨损不均，还会有地面的坑坑

7、洼洼。若将试验条件相对放宽，机械式指南车必定会与预期有较大的差异，被历史淘汰也是不可避免的。本次研究的主题是指南车的机构设计，本小组对指南车的核心机构——加法机构进行分析设计，并通过CAD/CAE/CAM集成软件Solidworks对机构进行进行实体建模与运动分析。第2页共13页机械原理课程设计---指南车的设计研究第二章基本原理车箱内部设置有一套可自动离合的齿轮传动机构。当车子行进中偏离正南方向，向东(左)转弯时，东辕前端向左移动，而后端向右(向西)移动，即将右侧传动齿轮放落，使车轮的转动能带动木

8、人下方的大齿轮向右转动，恰好抵消车辆向左转弯的影响，使木人手臂仍指南方。当车子向西(右)转弯时，则左侧的传动齿轮放落，使大齿轮向左转动，以抵消车子右转的影响。而车子向正前方行进时，车轮与齿轮系是分离的，因此木人手臂所指的方向不受车轮转动的影响。如此，不管车子的运动方向是东西南北，或不断变化，车上木人的手臂总是指向南方，起着指引方向的作用。第三章机构设计1、机构原理指南车使用了差动齿轮装置，或者称加法机构,或者称差速器。其原理是当车辆直线行驶时左右两车轮转动角速度相等。