I摘要通過對第二屆全國大學生工程訓練參賽作品“無碳重力勢能小車”的分析。發(fā)現(xiàn)小車在設計方面存在不足。為了改進小車的不足之處，對小車的結(jié)構(gòu)部分進行重新設計。通過每一階段的深入分析把設計盡可能向最優(yōu)設計靠攏。根據(jù)小車功能要求，把小車分為車架、原動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、轉(zhuǎn)向機構(gòu)、行走機構(gòu)、微調(diào)機構(gòu)六個模塊，進行模塊化設計。首先針對每一個模塊進行多方案設計，通過綜合對比選擇出最優(yōu)的方案組合。確定的方案為：車架采用三角底板式、原動機構(gòu)采用了錐形軸、傳動機構(gòu)采用齒輪、轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用曲柄搖桿、行走機構(gòu)采用單輪驅(qū)動實現(xiàn)差速、微調(diào)機構(gòu)采用微調(diào)螺母。然后對方案進行理論分析，綜合考慮零件材料性能、加工工藝等，進而得出了小車的具體參數(shù)，和運動規(guī)律。關(guān)鍵字：工程訓練；參賽作品；重力勢能小車；IIAbstractBasedonthesecondnationalcollegeengineeringtrainingentriescarbon-freegravitationalpotentialenergycaranalysis.Findcartinthedesigndeficiencies.Inordertoimprovethedeficiencyofthetrolleycar,aportionofthestructureredesign.Througheachphaseofthein-depthanalysisofthedesignaspossibletomoveclosertooptimaldesign.Accordingtothefunctionalrequirementsofthetrolleycar,dividedintoframe,drivingmechanism,atransmissionmechanism,asteeringmechanism,awalkingmechanism,afineadjustmentmechanismofsixmodules,modulardesign.First,foreachmoduleperformsmultipledesign,throughcomprehensivecomparisonandchoosetheoptimalschemeofcombination.Determiningtheschemeare:framewithtriangularbottomplatetype,motivemechanismadoptsaconicalshaft,thedrivemechanismadoptsgear,steeringmechanismwithcrankrocker,walkingmechanismdrivenbyasinglewheeltoachievedifferential,finetuningmechanismbyfineadjustmentnut.Thentheschemetheoryanalysis,consideringthepartsandmaterialsproperties,processingtechnology,andthenthespecificparameters,andmovementrules.Keywords:engineeringtraining；entries；gravitationalpotentialenergy；III目錄摘要.IAbstract.II第1章緒論.11.1小車功能設計要求.11.2小車的設計方法.1第2章方案設計.22.1重塊支架.32.2原動機構(gòu).32.3傳動機構(gòu).42.4轉(zhuǎn)向機構(gòu).52.5行走機構(gòu).62.6微調(diào)機構(gòu).7第3章技術(shù)設計.83.1影響小車性能主要因素的分析.83.1.1能耗規(guī)律分析.83.1.2運動學分析.103.1.3動力學分析.14第4章典型零件的設計及強度校核.164.1主動齒輪的設計.164.2主動齒輪的強度校核.174.2.1齒輪的設計計算.17第五章典型零件加工工藝的分析及編寫.205.1驅(qū)動軸加工工藝分析.205.1.1零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析.205.1.2零件技術(shù)要求分析.205.2驅(qū)動軸加工工藝編寫.21結(jié)論.22致謝.23附錄.24參考文獻.299IVCatalogChineseabstract.IAbstract.IIFirstchapterIntroduction.41.1Carfunctionaldesignrepuirements.41.2Cardesignmethod.4ThesecondchapterSchemedesign.22.1Aheavyblockbracket.32.2Drivingmechanism.32.3Transmissionmechansim.42.4Steeringmechansim.52.5Walkingmechansim.6ThethirdchapterTechnicaldesign.73.1Analysisofthefactorsaffectingtheperformancecar.83.1.1Energydissipationanalysis.83.1.2Kinematicanalysis.83.1.3Dynamicsanalysis.14ThefourthchapterTypicalpartdesginandstrengthcheck.164.1Drivinggeardesgin.164.2Drivinggearstrength.173.1.3Dynamicsanalysis.17ThefifthchapterTypicalpartmachininganalysispreparationof.205.1Driveshaftprocessingtechnologyanalysis.205.1.1Partsofthestructureandprocessanalysis.205.1.2Technicalrequirementsof.205.2Driveaxleprocessingpreparation.21Conclusion.22Thank.23Appendix.24Reference.291第1章緒論1.1小車功能設計要求給定一重力勢能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設計一種可將該重力勢能轉(zhuǎn)換為機械能并可用來驅(qū)動小車行走的裝置。該自行小車在前行時能夠自動避開賽道上設置的障礙物（每間隔1米，放置一個直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。以小車前行距離的遠近、以及避開障礙的多少來綜合評定成績。給定重力勢能為5焦耳（取g=10m/s2），競賽時統(tǒng)一用質(zhì)量為1kg的重塊（5065mm，普通碳鋼）鉛垂下降來獲得，落差5002mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運動，不允許掉落。要求小車前行過程中完成的所有動作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個轉(zhuǎn)向輪，2個驅(qū)動輪），具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設計完成。要求滿足：小車上面要裝載一件外形尺寸為6020mm的實心圓柱型鋼制質(zhì)量塊作為載荷，其質(zhì)量應不小于750克；在小車行走過程中，載荷不