1. 研究目的与意义
随着人们节能环保意识的提升,无碳的理念也越来越被人们提上研究的课程。更洁净、更环保、更节能、更高效的理念也深入人心。本小车是对无碳理念的探索和开发,对未来无碳的憧憬。其中无碳小车是以4焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续躲避障碍功能的三轮小车,实现了真正意义上的无碳。可以采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为柔性绳索,小车控制转弯更省力,躲避障碍物的周期更容易实现与控制,同时降低了整车质量。小车设计整体构造需简单,摩擦损耗小,效率高,较容易制造安装。而本次课程设计的意义,即不利用有碳能源,根据能量转换原理,利用重力势能驱动带动具有方向控制功能的小车模型。这种模型比较轻巧,结构相对的简单,能够成功的将重力势能转换为小车的动能,从而完成小车前行过程中的所有动作。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:1.能否很好地解决小车的驱动问题和自动转向问题是此次设计成功与否的关键。所以必须针对这两点确定设计思路。
2.小车选择合适的齿比、扭矩以达到能量转换率最高,使小车前行的更远。
3.要根据间隔物间隔距离设定合适的小车车身长度。
3. 国内外研究现状(文献综述)
第二届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题为无碳小车。在设计小车过程中特别注重设计的方法,力求通过对命题的分析得到清晰开阔的设计思路;作品的设计做到有系统性规范性和创新性;设计过程中综合考虑材料、加工、制造成本等给方面因素。我们借鉴了参数化设计、优化设计、系统设计等现代设计发发明理论方法;采用了MATLAB、PROE等软件辅助设计。
通过对无碳小车的功能设计要求的仔细分析可以得出:小车主要有驱动和转向两个功能。相应的,我们需要设计一个驱动机构将重块的重力势能高效率地转换为小车前行的动能;对于转向功能有个特殊的要求:小车必须自动转向,不能有任何电子的或者人为的控制。所以自动转向机构要让小车周期性地转向,精确地实现预定轨迹,以尽可能多的避开障碍物。
根据对比赛要求分析,其目的是设计一简单机械机构,通过对机械系统动力学分析使其运动轨迹满足设计要求。
4. 研究方案
1.根据功能设计要求,设计一种可讲重力势能转换为机械能并可以用来驱动小车行走的装置,小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均有此能量转换获得,因此设计中要充分利用钢制圆柱铁块的重力势能,以确保小车形式距离更远。
2.根据功能设计要求,小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物,因此小车前行的路线以s周期性变化,同时,在小车能够顺利前行的前提下,确定小车轨迹与中心线之间合适的偏距;
3.结构设计要最大程度的减小小车的重量和阻力,力求产品的最优化设计。
5. 工作计划
第1周完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师批阅。
第2周英文翻译经过指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均用PDF格式,上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。查阅转向机构的类型和设计方法。
第3周查阅文献资料,撰写开题报告,研究机构的设计和仿真方法。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。