毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文 献 综 述 0 引言 1．“环保在身边之‘无碳生活’”一贴在东楚网黄石新闻网发出后，众多网友纷纷跟帖支招，倡导“无碳生活”。多数网友认为，对社会整体而言，完全“无碳”很难做到，但有意识地减少“碳排放”确是随时随地都可做的事，勿以“减碳”少而不为?? 2．随着社会科技的发展，人们的生活水平的提高，无碳对于我们来说，显然越来越重要，建设无碳社会，使得生活更加环保，没有任何污染，意义深远。 3．无碳小车的设计和发明，是国家和社会对能源问题和环境问题的更加重视。 4．“无碳车是比较环保的短途的代步工具，节能、经济方便环保。因此，在人均拥有汽车比例很高的欧美发达国家，无一例外选择了提倡推广低碳车。”许多人认为，确保无碳车道便利通达，既是现实选择，也是大势所趋。现在很多发达国家都把无碳技术运用到各个领域，像交通，家具等。这也是我们国家当今所要求以及努力的方向。针对目前这一现状，我设计了无碳小车模型，用重力势能转换为机械能提供了一种新的思路，以便更好的解决以上问题。
1 国内外车用能源的发展 能源是汽车的血液，是车辆的动力源。自1886年世界上第一辆汽车诞生自今，汽油和柴油作为主要能源在汽车上得到普遍的应用。这种以石油为燃料的汽车安全、方便、舒适等方面取得了重大的进展，得到了人们的认可。进入21世纪，汽车保有量剧增，汽油和柴油的消耗大幅度上升，伴随着石油储量的下降和人们节能、环保意识的的增强，各种替代能源如雨后春笋涌现。汽车代用能源的选择要考虑经济性（Economy）、应用方便性（Ease）、资源可获得性(Energy)和环境友好性(Environment)，即4E评价，并且要因地制宜。进入21世纪，随着石油危机和节能、环保的呼声高涨，“低碳”也成为能源评定标准之一，各国都根据4E评价和本国技术特点，制定了新的汽车能源方案。 欧洲在代用能源方面，主要以天然气为主，生物柴油在德国、意大利、瑞典、奥地利和比利时等国家广泛使用；美国的目标是，2010年有7%的公交车使用天然气，50%的出租车和班车改为使用专用天然气；日本政府将天然气车、电动车、混合动力车、甲醇车定义为“低害车四兄弟”。 我国是一个幅员辽阔，资源相对丰富的国家，可以采用能源多样化，燃料多元化的发展路径。在代用能源方面的发展国家政策其关键性和决定性的作用。为了更好的发展车用替代能源，我国应该尽快组织力量，提前做好配套措施和供应网络建设，进一步加快完善传统燃油汽车的燃油消耗标准体系，促进各类汽车改善能源的经济性；根据产业发展的实际情况和要求，建立健全各种新能源汽车的和新型动力系统及其它节能产品的标准法规体系，促进车用新能源在我国立足发展。 传统车用燃料终究会消耗殆尽，代用能源步入汽车产业是社会发展趋势，世界各国都制定了不同的汽车能源战略。我国根据替代能源4E评价情况，以及汽车工业可持续发展要求，现阶段可以不急于将某一能源作为发展的方向，坚持走能源多元化，技术多样化的发展道路。随着社会的发展，人们的生活水平的提高，无碳对于我们来说，显然越来越重要，低碳能源将会是汽车能源中的主流能源。 2 无碳小车，何为“无碳” 无碳小车是一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。所谓“无碳”，即驱动其行走及转向的能量是根据能量转换原理，由给定重力势能转换而得到的。该给定重力势能由竞赛时统一使用质量为1Kg的标准砝码（￠50×65 mm【注：直径50mm,长度65mm的圆钢，】碳钢制作）来获得，要求砝码的可下降高度为400±2mm。标准砝码始终由小车承载，不允许从小车上掉落。图1为小车示意图。 图1 无碳小车示意图
小车在行走过程中完成所有动作所需的能量均由此给定重力势能转换而得，不使用任何其他来源的能量。小车具有转向控制机构，且此转向控制机构具有可调节功能，以适应放有不同间距障碍物的竞赛场地。一般小车为三轮结构。 3 空间RSSR机构的特点 在以往的设计中转向机构大都采用间歇性机构，如不完全齿轮、槽轮等，此类结构的小车在运行中平稳性不高。为了进一步提高小车运行的平稳性，本课题以空间RSSR机构为原型来设计小车的转向机构。 图2 转向系统中空间RSSR机构示意图 转向机构是无碳小车设计的关键，因此需着重分析RSSR机构及其对小车性能的影响。RSSR机构即空间四杆机构，如图所示，在A、B、C和D处的运动副依次为转动副Ｒ、球面副Ｓ、球面副Ｓ和转动副Ｒ，故通常称之为ＲＳＳＲ机构。在加工制造中，平面四杆机构中各转动副的轴线很难保持严格的平行，因此偶尔会出现运动不灵活甚至卡住的现象。空间四杆机构所能实现的运动，远比平面四杆机构复杂多样，其不但结构紧凑，而且比一般四杆机构灵活可靠。该无碳小车采用的是所采用的ＲＳＳＲ机构是一种主、从动轴垂直交错（叉角等于９０°）的特例状态下的简单空间连杆机构。主动轴装配在绕线轴上，由重物牵引绳牵引驱动，从动轴装配在前轮转向轴上直接控制前轮的转向。在整个ＲＳＳＲ机构构成的转向机构中，主动轴构成曲柄，从动轴构成摇杆，砝码重力牵引的绕线轴为输入，前轮转向为输出，因此ＲＳＳＲ机构的传输特性将直接决定了小车的运行轨迹，合理的配置其各构件的尺寸可以优化运行轨迹。
3 国内外湿式混凝土喷射机的发展 在国外，瑞士阿利瓦（ALIVA）公司于1992年研制出干式转子式混凝土喷射机。1947年，联邦德国BSM公司研制成双罐式干式混凝土喷射机。以后，英国，前苏联，日本等相继研制出各种干式混凝土喷射机。[1] 我国从60年代开始着手研制混凝土喷射设备。先后研制出冶建-65（冶金工业部建筑研究院），PH30-74型，HLP-701型等各种干工混凝土喷射机。 干式混凝土喷射机的主要优点是输送距离长，设备简单，耐用。但由于干式喷射机施工粉尘，回弹大，作业时产生的粉尘危害工人健康，从60年代起，西方发达国家开始研制湿喷机，我国从70年代开始研制湿喷机，80年代形成高潮，主要根据国外技术或引进样机进行仿制。先后研制了罐式、挤压泵式、活塞式、螺杆式、螺旋式湿喷机。根据湿式混凝土喷射机的工作原理，可分为泵送型及气动型两大类。90年代中期，我国根据本国国情自主开发了转子活塞式湿喷机。目前，主要国产湿式混凝土喷射机有：SPZ-6型湿式喷射机（设备投资少，生产率高，重量轻，机动性好）、TK-961型湿式混凝土喷射机（无余气排放，送料连续性好）、叶轮式湿式混凝土喷射机（工作可靠，使用寿命长，适应骨料粒径范围大）[12,13]。 4 湿式混凝土喷射机的特点 研究湿式混凝土喷射机主要是由于它有如下优点： （1）大大降低了机旁和喷嘴外的粉尘浓度，消除了对工人健康的危害； （2）生产率高。干式混凝土喷射机一般不超过5m3/h。而使用湿式混凝土喷射机，人工作业时可达10m3/h；采用机械手作业时，则可达20m3/h； （3）回弹度低。干喷时，混凝土回弹度可达15%-50%。采用湿喷技术。回弹率可降低到10%以下； （4）湿喷时，由于水灰比易于控制，混凝土不化程度高，可大大改善喷射混凝土 的质量，提高混凝土的均匀性，而干喷时，混凝土的水灰比是由喷射手根据经验及肉 眼观查来进行调节的，混凝土的品质在很大程度上取决于机手操作正确与否[14]。 在使用湿式混凝土喷射机的同时也存在着相应的问题: （1）湿式混凝土喷射机多采用液体速凝剂。进口及合资产品售价较高（达6000 -8000元/t），而国产液体速凝剂尚无生产。相对应的干喷所粉状速凝剂售价低（1000
多元/t）。 （2）湿式混凝土喷射机作业时，设备投资较为复杂，操作及维修不及干喷机方便。使用湿式混凝土喷射机作业时，设备投资较高[1]。 5 湿式混凝土喷射机发展现状及展望 目前，在一些西方国家中，湿式混凝土喷射机已逐渐成为主要的喷射混凝土作业工具。而在我国由于种种原因，干喷机仍是主要的喷射作业设备，但随着人们环保意识的增强以及对喷射混凝土质量要求的提高，已有越来越多的湿式混凝土喷射机进入使用。在一些国际招标的大型水利工程中，如二滩水电站、三峡工程等，均采用混式混凝土喷射作业，但目前使用的各种湿式喷射机多是从国外引进的设备。近年来，国 内一些单位也开始研制出各种湿式混凝土喷射机，但生产规模尚有待于扩大。究其原 因主要有以下几点： （1） 对喷射混凝土在支护体系中的作用认识模糊； （2） 对湿喷的认识片面； （3） 用传统的干喷管理模式来进行湿喷； （4） 大量的民工队伍其管理水平低、工人素质差； （5） 湿喷技术本身的不成熟、不配套； （6） 工人的劳动保护意思不强。 但随着以上问题的逐步解决，我国湿喷机研发将进入一个崭新的阶段，并将越来 越多地取代干式混凝土而成为喷射混凝土作业的主要机具[13]。 6 结论 随着虚拟技术的不断发展，人们对于利用虚拟样机技术来研发新的产品的观念将更趋于成熟，它以设计周期短、费用低等优点将逐步取代传统的物理样机，而在市场 上占有重要地位。随着工程对于喷射要求的不断提高和人们对于环保意识的不断增强， 湿式混凝土喷射机将以它强大的优势成为回填设备的主要器具。并将逐步取代传统的 干式、潮式混凝土喷射机。 模态分析技术是现代机械产品结构动态设计和动态分析的基础，是一项对描述系统动力学特性所需参数进行研究和估算的技术。同时利用分析结果还可以对有限元模型进行修正[15]。事实表明，振动特性分析在结构设计和评价中具有极其重要的位置。特别是随着现代工业的进步，许多产品朝着更大、更快、更轻和更安全可靠的方向发