无碳小车-S型无碳小车毕业设计

JIANGXIAGRICULTURALUNIVERSITY本科毕业设计题目：绿色小车学院：姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化年级：指导教师：职称：讲师二0一一年五月绿色小车i摘要本设计是依据课题要求“绿色小车”，即提出一种“无碳”的方法，带动小车的运行，即给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转化为机械能并用来驱动小车行走的装置。该小车再前行时能自动避开赛道上设置的障碍物（每隔1米，放置一个直径为20mm,高为200mm的弹性障碍圆棒）。此模型的最大特点是将重力势能转化为齿轮的转动，进而根据大小齿轮的啮合带动驱动轮和转向轮，从而按照规定的路线完成任务。本文将对绿色小车模型设计过程，结构功能特点进行详细的介绍。关键词：绿色小车；无碳；势能转化绿色小车iiAbstractThedesignisbasedontherequirementsofthesubjectofgreencar,thatproposesacarbon-freeapproach,driventhecarrunning,thatis,givenapotentialenergy,accordingtoenergyconversionprinciples,thedesignofagravitationalpotentialenergycanbetransformedintothemechanicalenergyandusedtodrivethecartowalkthedevice.Thecarthenbeforethelinecanautomaticallyavoidobstaclesonthetrackset(every1m,placedadiameterof20mm,200mmflexiblehighbarrierfortherod.)Mostimportantfeatureofthismodelistransformedintogravitationalpotentialenergyoftherotationgear,therebydrivingunderthesizeofthemeshinggearwheelandsteeringwheel,andthuscompletethetaskinaccordancewiththeprovisionsoftheroute.Thispaperwillmodelgreencardesignprocess,structureandfunctionofthecharacteristicsdescribedindetail.Keywords:Greencar;Non-carbon;Potentialenergyinto绿色小车iii目录中文摘要................................................................I英文摘要...............................................................II1绪论..................................................................11.1引言...............................................................11.2车用能源的发展趋势.................................................12绿色小车总体设计及其运动原理..........................................22.1课题目的及其要求...................................................22.2小车总体设计及其运动原理...........................................32.3设计参数的计算及小车外形尺寸的确定.................................42.3.1理论行驶距离估算...............................................42.3.2小车车轮及外形的材料和尺寸的确定...............................43小车设计的运动参数计算...............................................53.1主要运动参数计算...................................................53.2原动轴绕线部分设计及计算...........................................73.3运动及运动力参数计算...............................................84小车主要零件的设计与计算.............................................94.1齿轮1与齿轮2的设计...............................................94.1.1选择齿轮材料、精度等级、齿轮数选择.............................94.1.2按齿根弯曲疲劳强度设计.........................................94.1.3校核齿面接触疲劳强度..........................................114.2齿轮3和齿轮4设计................................................114.2.1选择齿轮材料、精度等级、齿轮数选择............................114.2.2按齿根弯曲疲劳强度设计........................................114.2.3校核齿面接触疲劳强度..........................................124.3轴设计...........................................................124.3.1原动轴(2轴)设计.............................................124.3.1.1选择轴的材料..............................................124.3.1.2求出轴上的功率、转速和转矩................................124.3.1.3轴的初估计算..............................................124.3.1.4轴上零件的周向定位........................................144.3.1.5确定轴上圆角和倒角尺寸....................................144.3.1.6根据轴的结构作出轴的计算简图（图8）.......................144.3.1.7按弯扭合成应力校核轴的强度................................154.3.1.8精确校核轴的疲劳强度......................................164.3.1.9绘制原动轴的工作图（附录）................................184.3.2驱动轴（1轴）设计............................................184.3.2.1轴的材料选择..............................................184.3.2.2求出轴上的功率、转速和转矩................................184.3.2.3轴的初估计算..............................................184.3.2.4轴上零件的周向定位........................................19绿色小车iv4.3.2.5确定轴上圆角和倒角尺寸....................................194.3.2.7校核轴的强度..............................................214.3.3转向机构的设计及计算..........................................224.3.3.1转向机构有关计算..........................................224.3.3.2曲轴（3轴）设计...........................................234.3.4支承轴（4轴）设计............................................294.4滚动轴承的校核....................................................294.5键强度校核........................................................294.5.1原动轴上键的校核..............................................294.5.2驱动轴上键的校核..............................................304.5.3曲轴上键的校核................................................305设计小结.............................................................31参考文献...............................................................32致谢.................................................................33绿色小车1绪论1.1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，众多网友纷纷跟帖只招，倡导“无碳生活”。多数网友认为，对社会整体而言，完全“无碳”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。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。1.2车用能源的发展趋势能源是汽车的血液，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