8字形无碳小车结构设计,关于免费小车论文范文在这里免费下载与阅读,为您的小车相关论文写作提供资料。
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摘 要：针对2017年第五届全国大学生工程训练综合能力的命题“无碳小车绕8字组”的要求,对小车进行创新性设计,主要是转向机构设计.通过Adams软件强大的辅助功能进行参数化建模和仿真,对无碳小车运动轨迹计算仿真模拟,进而优化设计参数.利用Matlab软件对模拟数据进行分析,得出最佳结构设计.比赛实践表明,小车结构设计合理,运行轨迹满足“8字形”轨迹的要求,运行平稳,能量损失少,设计方案正确,在竞赛中取得了不错的成绩.
关键词：无碳小车；8字形；行走轨迹；计算仿真
中图分类号：TB472 文献标识码：A
文章编码：1672-7053（2017）07-0141-02
Abstract：In view of the proposition of the Fifth National College Students" engineering training comprehensive ability in 2017, the title of this contest is a car without carbon emission run around “8 character” .And this contest complete innovation design of the car, mainly steering mechanism design. Through the parametric modeling and Simulation of the powerful auxiliary function of Adams software, the trajectory simulation of the no carbon car is simulated, and the design parameters are optimized. At the same time, Matlab software is used to analyze the simulation data and obtain the best structure design. Competition practice shows that the design of the car structure is reasonable, the running track meets the requirements of the "8 character" trajectory, the operation is smooth, the energy loss is less, the design scheme is correct, and good results have been achieved in the competition.
Key Words：carbon free car； 8 character； walking track； calculation simulation
本设计源于全国工程能力设计竞赛无碳小车的设计,该竞赛要求设计一种根据能量转换原理完成绕固定桩距的八字形小车.
1设计方案的创新性分析
根据比赛要求,无碳小车必须能够完成8字形的周期性绕圈,并且保证轨迹有较高的重合度,同时小车运动轨迹曲率要保证是均匀连续没有突变的变化,这样小车才能平稳运行不发生倾覆的现象.为使小车精确地走“8”行曲线,转向机构和后轮之间需存在精确的传动比关系.
小车设计的关键部分就是对于转向机构的设计,它将直接决定小车的整车性能和所绕8字形的圈数.为实现“8”字轨迹,转向机构必须是周期性受驱动力.
能够实现此特定功能的机构有：曲柄连杆+摇杆、齿轮齿条、正弦机构（曲柄移动导杆机构）、RSSR空间四杆机构等.曲柄摇杆机构结构较为简单但一个滑动副,能量损失大,效率低,存在急回特性使之难以实现精稳的往复运动；齿轮齿条在往复直线运动时因为存在加工误差会使轨迹误差累加,轨迹会紊乱；RSSR空间四杆机构有2个球副,摇杆和前轮的角度难以精准的控制.
综合以上,我们选用正弦机构（曲柄移动导杆机构）和直线轴承结合控制运动的方案作为无碳小车的转动机构的设计.
2 Adams参数化模型的建立
2.1正弦机构摆角规律
正弦机构的机构简图如图1,其曲柄长度可以在一定范围内进行调节,也可改变无碳小车的前轮摆角.
前轮摆角和后轮转角的关系如下：推杆水平移动距离为D等于R×sinα,其中α为曲柄转角,R为曲柄长度；前轮摆角正切为tanθ等于D/L,其中L 为推杆距前轮轴心的距离；前轮摆角大小和后轮转角间的关系为：
tanθ等于Rsinα/L （1）
2.2对称性分析
将式（1）改写,得到正弦机构曲柄转角和前轮摆角间有以下结论：正弦机构正反方向的转角变化完全对称,可使无碳小车前轮左右摆角相同.
2.3可调节性分析
式（1）中的R 为任意值,故改变R 的大小都不会改变前轮摆角,因此可以通过调节曲柄的长度来调整前轮摆角的大小,而且调整后的摆角规律和原来一样.但是实际调试中,由于加工精度和安装误差的存在,即使前轮摆角规律对称,小车也很难走出重合度较好的轨迹.经常会出现现象是小车轨迹向一侧弯曲.此時,可以通过调整推杆的长度来调节前轮左右摆动的摆角的大小.正弦机构为转向机构时,摇杆在最向前和最向后的两极限位置如图 2 所示.
当使推杆长度增长△L 时,推杆末端相对前轮轴轴线向前移动的最大位移为 R+△L,此时的前轮摆角为
θ等于arctan（（R+△L）sin/L）； （2）
推杆末端相对前轮轴轴线向后移动的最大位移为 R-L,此时前轮摆角为
结论：关于本文可作为小车方面的大学硕士与本科毕业论文汽车之家2017最新报价suv论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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