无碳小车实验报告

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1、项目编号：KS_大学生课外开放实验校级普通项目实验报告立项时间：2014 2015 年度（第 期）项目名称： 无碳小车 学生姓名： 王思鸣 黄鹏 孙汉文 指导教师： 任治胜 学 院： 机电院 完成时间： 2014.9.12 0 引（序）言全国大学生工程训练综合能力竞赛旨在深化实验教学改革，提升大学生工程实践能力、创新意识和团队合作能力，促进创新人才培养，提高高等教育质量。目的是通过积极参与该无碳小车的设计与制作，增强大学生工程设计、创新、制造意识，增强动手能力，做到课本理论知识的学习与实际动手操作相结合；同时提高团队合作能力，为以后工作打好基础，从而达到大学生全面综合发展，做好大学生素质教育。

2、看到此次竞赛主题，我团队认为；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。围绕这个中心，我们展开了一系列的理论分析与验证，经过反复比较，最终确定了我们的设计思路：曲柄连杆式转向。在与指导老师进行讨论以及研究了前几届学长的作品之后，我们即开始了设计，加工，调试的一系列工作。我相信通过此次竞赛，我们小组的每一个成员都会有不小的收获。1 实验项目立项背景煤炭是大自然给予人类的一笔宝贵财富，可是由于人们对煤炭的巨大需求，煤炭资源日趋减少近于枯竭。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题。更洁净、更环保、更节能、更高效的理念也深入人心。无碳小车是对“无碳

3、”理念的探索与开发，对未来“无碳”的憧憬。本小车依照现代工程师的标准，注重设计的巧妙、制作的精良、调试的可靠性等。与其他类似的模型小车相比，本小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等；采用的柔性摆杆机构更涉及了诸多数学理论的验证；，且使小车控制转弯更省力、使小车的躲避障碍物的周期更容易实现与控制，亦降低了整车重量。再者小车整体构造简洁，组合零件不多，摩擦损耗小，效率高，较容易制造安装。在完成设计的要求下充分考虑了外观和成本等问题，方便以后的扩展和进一步的开发。并能满足大部分初高中及大学学生对机械知识实践的实验与了解。对激发青少年对机械构造的热情有深远的影响。适合广大青少年学习研究。2

4、主要结构及功能（结构图示意）2.1无碳小车基本结构示意图图1 无碳小车示意图2.2功能设计要求以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置。该无碳小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物。重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。图2 自行小车在重力势能作用下自动行走示意图3 主要创新点或特色本小车本身着

5、重体现了无碳的概念，小车的动能完全由重力势能提供，是对环保的最高理想。技术关键：（1）利用重力势能这唯一的能量让小车行走并能躲开障碍物。（2）小车采用可调式转向机构，前方和后方的都可进行调节，非常方便快捷的对小车的绕桩轨迹进行控制（3）为了使小车在转弯时更易实现差速，利用有机玻璃作为轮子，从而降低轮子与地面的摩擦系数。4 推广应用价值当今高耗能的时代，污染日益严重，为了追求可是续发展的道路，必须采用绿色无污染，无碳小车正应了时代的需求，采用无碳小车应用于某些工业生产线，不仅可以运输一些货物，而且还降低了能耗。5 设计制作过程（照片）图3 数控铣床加工底板、侧板过程 图4 激光切割制作支撑架 图

6、5 线切割制作导向架图6 加工完毕进行装配6 心得体会在无碳小车的设计、加工、装配、调试等环节中，我们在设计、论证、实验验证的过程当中反复探索、不断前进。这个过程，增强了我们对专业知识的理解，同时锻炼了我们的动手能力。在无碳小车不断完善的过程中遇到了很多问题，通过发现问题、分析问题、解决问题，使我们学会了如何从工程设计的角度去看待问题，这是我们参加此次实训最大的收获！为了参加这次比赛，我们做了充分的准备。通过无碳小车的制作我们更加了解了机械原理，工程实践的意义，更深刻地体会到书本学习与实际操作的不同与联系，也让我们明白了将理论学习与实践相结合的重要性。这次比赛，不仅提高了我们的实践技能，激发了

7、我们的创新意识，为我们以后的工作研究都具有指导性的意义。另一方面，它还加强了我们的团队协作能力、相互沟通了解以及彼此间的友谊。更为重要的是我们组员在废寝忘食的加工制作过程中，学会了很多机械制作的常识，了解熟悉了对一项方案从头到尾的设计、制作、测试改进完善的整个流程，增强了自己在创新设计、实践加工制作方面的能力。同时也提高了自己的综合实践创新以及实际操作动手能力，做到全面综合发展。7 参考文献【1】 作者（濮良贵 纪名刚），题名【机械传动】，刊名【机械设计】，出版年2006-05，起止页码6-10。【2】 作者（濮良贵 纪名刚），题名【滚动轴承】，刊名【机械设计】，出版年2006-05，起止页码

8、6-10。【3】 作者（胡仁喜 温正 王渊峰），题名【装配体的运用】，刊名【SolidWorks2007中文版标注教程】，出版年2007-07,起止页码11-12。【4】 作者（胡仁喜 温正 王渊峰），题名【零件草绘特征】，刊名【SolidWorks2007中文版标注教程】，出版年2007-07,起止页码21-34。【5】 作者（郭圣路 王广兴），题名【常用基本零件类设计】，刊名【SolidWorks2007中文版标注教程】，出版年2007-09，起止页码【6】 作者（郭圣路 王广兴），题名【装配体设计】，刊名【SolidWorks2007中文版标注教程】，出版年2007-09，起止页码11-12。【7】 作者（孙恒 陈作模 葛文杰），题名【齿轮机构及其设计】，刊名【机械原理】，出版年2006-05，起止页码6-10。