攀枝花学院
Panzhihua University
本科毕业设计
无碳越障小车设计
题 目： 无碳越障小车设计 学生姓名： 谭晓波 学 号： 201010601154 院 （系）： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化
班 级： 2010级机械设计制造及其自动化4班
指导教师： 杨涛 职 称： 实验师
二零一四年五月
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘要
摘 要
目前全球经济飞速发展，带来环境问题愈发明显，传统能源逐渐衰竭，鉴于此无碳小车的研制具有十分重要的意义。针对题目要求拟定了无碳越障小车的总体设计方案，通过计算分析完成了无碳越障小车的结构设计，绘制了装配图和部分主要零件图，通过pro/E模拟仿真验证了预定功能，并制作出了实体样机，通过实体样机的演示达到了规定功能。
关键词：无碳越障小车；环保；机械设计
I
攀枝花学院本科毕业设计（论文） Abstract
Abstract
Nowadays, the global economy developing rapidly ,brings increasingly obvious environment problems and the traditional energy is going to failure gradually. So the development of carbon-free car is great significance. Studying out the scheme design based on the requirments if this subject, finishing the physical design of the carbon-free car by computational analysis, drawing the assembly drawing and part of the main parts drawing, vertify the reservation function by pro/E’s simulation and making the physical prototype, finally reached the required function by the entity prototype presentation.
Key words ：carbon-free car; environmental protection ;machine design
II
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 目录
目 录
摘 要 .............................................................................................................................................................. I Abstract ......................................................................................................................................................... II 目 录 ...........................................................................................................................................................III 1 绪论 ............................................................................................................................................................. 1
1.1 国内的研究现状及发展趋势 ........................................................................................................ 1 1.2 课题的基本内容及研究意义 ........................................................................................................ 2 1.3 本课题拟采用的研究手段 ............................................................................................................ 3 2 无碳越障小车设计 ..................................................................................................................................... 4
2.1 任务分析 ....................................................................................................................................... 4 2.2 无碳越障小车总体方案设计 ....................................................................................................... 4 2.3 原动机构的设计 ........................................................................................................................... 6
2.3.1 滑轮的设计 ......................................................................................................................... 6 2.3.2 绕绳轮的设计 ..................................................................................................................... 8 2.3.3 重物支撑架的设计 ............................................................................................................. 8 2.4 传动机构的设计 ............................................................................................................................ 9
2.4.1 齿轮的设计 ......................................................................................................................... 9 2.4.2 传动轴的设计 ................................................................................................................... 11 2.5 导向机构的设计 .......................................................................................................................... 11 2.6 行走机构的设计 .......................................................................................................................... 13
2.6.1 行走机构方案的选择 ....................................................................................................... 13 2.6.2 后轮尺寸的计算 ............................................................................................................... 14 2.7 微调机构的选择 .......................................................................................................................... 15 2.8 无碳越障小车的总体设计 .......................................................................................................... 16 2.9 无碳越障小车部分零件设计 ...................................................................................................... 17
2.9.1 无碳越障小车的底板设计 ............................................................................................... 17 2.9.2 无碳越障小车支架的设计 ............................................................................................... 18
3 无碳越障小车的制作 ............................................................................................................................. 19
3.1 三维模型的建立与运动仿真 ...................................................................................................... 19 3.2 部分零件的工艺 .......................................................................................................................... 20
3.2.1 前轮叉架的工艺 ............................................................................................................... 21 3.2.2 前轮的工艺 ....................................................................................................................... 22 3.3 无碳越障小车的装配与调试 ...................................................................................................... 22 4 课题的成果及创新 ................................................................................................................................. 24
4.1 课题的成果 .................................................................................................................................. 24 4.2 课题的创新 .................................................................................................................................. 24 结论 ............................................................................................................................................................... 25 参考文献 ....................................................................................................................................................... 26 附录 ............................................................................................................................................................... 27 致谢 ............................................................................................................................................................... 32
III
攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 绪论
1 绪论
1.1 国内的研究现状及发展趋势
无碳越障小车是工程训练综合能力竞赛的题目。如表1所示是第三届工程训练综合能力竞赛中“S”型的小车全国前二十名。[1]
表1 第三届工程综合能力训练竞赛排名
项目I参赛队 上海大学 西南石油大学 河南理工大学 山东理工大学 太原理工大学 安徽工程大学 北京理工大学 天津职业技术师范大学 哈尔滨工业大学 华北电力大学 桂林电子科技大学 河南科技大学 重庆大学城市科技学院 厦门大学 北京航空航天大学 福州大学 上海工程技术大学 湖南工程学院 江西理工大学 沈阳建筑大学 队号 14 06 38 27 46 41 45 02 32 09 37 42 29 33 36 01 22 35 39 05 总名次 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 他们的车大致由车架 、原动机构 、传动机构 、转向机构 、行走机构 、微调机构六个模块组成。从六个部件分别对他们的小车进行了分析得出如下结论：
（1）车架材料都是选用密度比较小的硬质材料（有机玻璃、硬铝等）。 （2）原动机构都是通过滑轮悬挂，不过有些小车的滑轮很大而且挂重物的线绳还在滑轮上绕有一定的圈数（我猜想可能是用于控制重物下降的速度，但具体作用还
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