无碳小车8字转向机构设计[1].pdf

元碳小车8字转向讥构设计 口王建军 口朱海龙 口尹洪友 昆明理工大学机电工程学院 昆明650500 摘要：在第三届全国大学生工程训练综合能力竞赛项目11中，提出一种不完全齿轮转向机构。叙述了该机构的工作 原理及结构特点，通过结构分析，提出了结构参数计算方法，经竞赛实践，该转向机构具有较好的转向性能。 关键词：无碳小车转向机构不完全齿轮 曲柄摇杆 中图分类号：THll2 文献标识码：B 1 无碳小车及转向机构简介 1．1无碳小车简介 笔者参与的第三届全国大学生工程训练综合能力 竞赛项目Ⅱ中，设计的无碳小车如图1所示，它以重力 势能作为驱动力，具有自动转向功能。小车的综合性能 以越障能力作为评优准则，它要求小车能够精确地绕 过障碍，因此，具有精确的转向控制机构至关重要。在 竞赛项目Ⅱ中，要求无碳小车在半张乒乓球桌上绕两 个相距一定距离的障碍以8字轨迹绕行，以小车所绕 8字的个数作为评价标准。 1．线轮轴轴承座2．圆柱齿轮4,803．车底板4．限位螺钉I5．限位 1．2转向机构简介 l螺母6．带有不完全外齿的摆杆7．带有不完全内齿的摆杆8．限位 转向机构应用了一种新型不完全齿轮机构与曲柄 f螺钉1／9．关节轴承10．调节螺杆11．销钉12．曲柄13．主动轮14． 摇杆机构相结合的结构来控制无碳小车前轮的周期换 18．从动轮 1后轮轴轴承座15．后轮轴16．线轮轴17．圆柱齿轮4,12 向，曲柄摇杆机构中的曲柄与线轮轴过盈配合．线轮轴 19．支撑杆20．前轮叉 上绕有一定圈数的细线通过支杆上的定滑轮与重锤相 垒里!垂壁!：兰鍪竺望 连，重锤具有一定的初始高度，为小车运动储备初始能 与不完全齿轮机构连接。重锤下落带动线轮轴转动．将 量。与曲柄相连接的调节螺杆上装有调节机构(带有内 重力势能转化为机构的动能，重锤重力通过细线作用 螺纹的套筒)和一个关节轴承，调节机构用来调节曲柄 在线轮轴上，线轮轴受力产生转动力矩。同时，线轮轴 摇杆机构中摇杆摆角的位置(用于一个周期内左右转 与曲柄同步转动，曲柄驱动摇杆在一定角度范围内摆 向的分配)，关节轴承用来连接摇杆与连杆．摇杆一端 动，并带动不完全齿轮机构摆动，从而使不完全齿轮机 收稿日期：2013年11月 构周期啮合，实现小车的周期换向。小车主要机构简图 并实施动作；闭锁力符合设计要求，能够确保完全关闭 [4]欧阳志喜，石照耀．塑料齿轮设计与制造[M]．北京：化学 车门。该系统实现的自动闭锁功能，不但减小了闭门噪 工业出版社，2011． 声，提高了轿车的舒适性，而且杜绝了车门未关好的现 [5]杨明．Freesclae HCS08单片机原理及应用[M]．北京：电子 象发生，大大增加了行车安全。 工业出版社．2011． 参考文献 [6]韩以伦，雷卓，孙敏．基于高性能单片机MC9S08AW的直 [1]田莉．2011年中国汽车门锁业发展综述及未来需求预测 流电机控制[J]．煤矿机械，2011，32(1)：238—241． [J]．汽车与配件，2012，38(9)：48—50． [7]吴凤江，孙力，高晗璎，等．桥式驱动功率MOSFET的电磁干 [2]杨兵锋．汽车门锁工作原理和常见缺陷的分析[J]．企业技 术开发，2008，27(4)：38—40． [8]任晓荣．单片机系统可靠性设计[J]．计算机测量与控制， [3]GB15086—2006，汽车门锁及车门保持件的性能要求和试 2003，11(8)：6