无碳小车的原理与计算.doc

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1、无碳小车的原理与计算原理介绍一.连动原理:我们使用了凸轮转向机构来实现转向轮的转向功能。具体方法如下:在齿轮的外侧表面上制作凸圆形的内槽道,滚子置于槽道内。滚子与连杆以转动副相连,连杆与转向把以转动副连接,这样,当齿轮转动时,凸圆槽道在转动过程中就会推动连杆做进给运动,实现转向把转动可控制转向轮的方向。我们将凸轮设计成内凹槽轨道凸轮机构,而外形设计成齿轮,这样的设计有以下优点:1.凸轮起到了齿轮和凸轮的双重作用,一轮两用有利于我们的加工,节约成本和加工时间减少重量。2.使用内凹槽轨道与滚子连接可以使装置的稳定性增强,不会产生脱扣滑扣得困扰。二.驱动原理:绳拉力为动力。将物块下落的

2、势能尽可能多的转换为小车的动能,进而克服阻力做功。物块在下落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。要解决的问题:1下降过程中,尽可能的降低下落的速度;2在小车运动中,会受到转弯时的向心力做离心运动,从而不稳定,会导致轨道变形。解决方案:1.把绕线轮设计成锥形,在开始运动时绕线轮的半径较大,使得开始有足够的驱动力使小车驱动。在驱动之后,绕线轮的半径较小,使小车能在运动中持续稳定。2.在重物周围加三根垂直细杆,固定重物的下落轨迹,保持小车的稳定。无碳小车计算一.受力计算:小车质量P0,小车驱动力矩M,物块质量m,D轮子直径,Φ拉力轴直径M=F0×D/2M由G获

3、取M=G×Φ/2=F0×D/2此时F0=G×Φ/D二.摩擦计算:S为小车行走距离,mm,η为小车总效率,F0为小车牵引力,F0×S=G×400mm×ηS=G×400mm×η/F0前面防滑计算得出:F0<F=M(小车)g×f为了增大小车行走距离,为了避免能量损失不打滑,在保证能够驱动小车行走的前提下,F0越小越好。具体数据的计算:在确定驱动轮半径长度时,通过8字曲线的长度来确定,在定量凸轮制成后由实验准确数据测得8字曲线长度,换算得来。具体数据还与所给的特定路线有关,需要进行大量的计算,在实际应用中进行不断的改进。

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