无碳小车设计说明书(一等奖作品)(5)

如图：重物以加速度向下加速运动，绳子拉力为T，有

T?m(g?a)

产生的扭矩

M2?T?r2??1，

（其中?1是考虑到摩擦产生的影

响而设置的系数。）

驱动轮受到的力矩MA，曲柄轮受到的扭矩M1，NA为驱动轮A受到的压力，FA为驱动轮A提供的动力，有

MA?的系数）

M1?M2??2i（其中?2是考虑到摩擦产生的影响而设置

MA?NA???FA?R

b、转向

假设小车在转向过程中转向轮受到的阻力矩恒为

MC，其大小可由赫兹

?c?公式求得，

Nc1?BRc1??11??2?(?)E1E222

Nc??c?B?2b由于b比较小，故

2Mc?1??bB c4对于连杆的拉力

Fc，有

sin?c2?

r1?sin?1 l21

?c?1?2???arcsinc?(1?cos?)l?cos?c2

Mc?Fc?cos?c2?c?sin?c1M1?Fc?c?sin(???c2)c、小车行走受力分析

设小车惯量为I，质心在则此时对于旋转中心O?的惯量为I?

22?I?I?m[(?A?a1)?a3]（平行轴定理）

I????FA??A?

小车的加速度为：

Nc??NB??22?(?A?a1)?d?(?A?a1?a2)rcRaA????A

aAa?Rr2

整理上述表达式得：

22

3.1.4灵敏度分析模型

小车一旦设计出来在不改变其参数的条件下小车的轨迹就已经确定，但由于加工误差和装配误差的存在，装配好小车后可能会出现其轨迹与预先设计的轨迹有偏离，需要纠正。其次开始设计的轨迹也许并不是最优的，需要通过调试试验来确定最优路径，着同样需要改变小车的某些参数。为了得到改变不同参数对小车运行轨迹的影响，和指导如何调试这里对小车各个参数进行灵敏度分析。通过MATLAB编程得到

幅值

周期

方向

23

i -0.0117 b 176.5727 R -0.3163 a1 1.465469 曲柄半径23.71445

r1

d 0.040819 转向杆的-1.63769

长

连杆长度

-176.955 3.1.5参数确定 单位：m

转向轮与曲柄轴轴心距 b=0.15; 摇杆长c=0.06; 驱动轮直径D=0.355;

驱动轮A与转向轮横向偏距a1=0.08 驱动轮B与转向轮横向偏距a2=0.08; 驱动轴与转向轮的距离d=0.18; 曲柄长r1=0.01347; 绳轮半径r2=0.006

-0.09158 -35.3795 16.39132 -0.27592 -18.9437

-117.738 3.525236

-196.268 528.135 578.82 528.1437 528.5547 535.3565

528.1465 527.5711

477.3561

24

3.2零部件设计 需加工的零件：

a．驱动轴

6061空心铝合金管。外径6mm 内径3mm b．车轮

聚甲醛板（POM板材）。厚度：8mm，规格尺寸：600*1200mm

2.2可购买的标准件：

a．单向离合器轴承2个

型號 Bearing Number 外型尺寸(mm) FC系列 d D FC-6K(2) 6 10

b．RBL关节轴承1个：SQ 5-RS

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