广东省首届大学生工程训练 广东省首届大学生工程训练 省首届 综合能力竞赛
结构设计报告
总 3 页 产品名称 零件名称
第 1 页
编号： 生产纲领 生产批量
件/年 件/月
1、设计概述
根据本届竞赛命题主题为“无碳小车”；无碳小车——以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。并且小车必须满足一下要求：1.小车 的能量只能为给定 5 焦（1Kg 的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差 500±2mm） 。2.自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置 的障碍物（每间隔 1 米，放置一个直径 20mm、高 200mm 的弹性障碍圆棒） 。在满足上述必须要求的前提下，我们队的设计严格遵循能量守恒定律， 尽可能减少传动环节原则、和合理使用材料的方法。 2、设计思路和方案 设计思路： 1）根据能量守恒定律，物块下落的重力势能直接转化为小车前进的动能时，能量损失最少，所以小车前进能量来源直接由重物下落过程中减 少的重力势能提供为宜。 2）根据小车功能设计要求（小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物） ，小车前进的路线具有一定的周期性； 3）结构的设计与成本分析、加工工艺设计统筹考虑，力求产品的最优化设计；徽标反映本届竞赛主题：无碳小车。 设计方案： 1）转向部分： 使用曲柄绕杆机构，带动导向轮的摆杆作左右摆动，以达到导向轮周期性左右转向 2）驱动部分： 使用绳子直接将重物的重力势能转化成小车前进的动能，调节驱动轮与主轴的直径比来实现小车前进的传动比。 在转向部分与驱动部分使用齿轮传动，实现转向。
3、设计结果
下面的画图栏是我们的作品设计图。小车车身大部分采用质量轻的塑料，后轮为铝合金的轮辐式车轮。小车的总质量为 2Kg（不包括 750g 的 负载和 1Kg 重物）小车的尺寸为车长 260mm 车宽 110mm 车身载物板高度 50mm。在误差允许的范围内，小车能严格的按照预计路线，绕过规定的障 碍物。在比较光滑的地面上，预计小车行走的位移约为 8M。
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产品名称 零件名称
4、总结和体会
通过参加本次工程训练综合能力竞赛，我们付出了很多同时也收获了很多。在构思方案上，我们通过各种途径收集了很多质料，看了我们之 前学过的机械原理，仔细观看了大量的机械机构图和转向机构。在方案的计算画图中，我们学会了许多计算公式，也学会了运用二维和三维的设 计软件（AUTO CAD 和 PROE） 。在确定方案时，我们激烈的讨论，我们讨论之
后也请教指导老师。最大限度的发挥集体的智慧，同时也学会了与人 沟通合作，通过我们的努力和坚持我们顺利地完成了我们的小车，当看到我们的成品时，有一种特别的自豪感。这次我们真的收获了很多，可以 装 肯定我们之前的付出是值得的。
订 学校名称：韶关学院 线
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产品名称 零件名称
装
订 学校名称：韶关学院 线 车架 有机玻璃 重量 比例
2010 全国大学生工程训练综合能力竞赛-设计图 -3-
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1、设计概述
根据本届竞赛命题主题为“无碳小车”；无碳小车——以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车。并且小车必须满足一下要求：1.小车 的能量只能为给定 5 焦（1Kg 的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差 500±2mm） 。2.自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置 的障碍物（每间隔 1 米，放置一个直径 20mm、高 200mm 的弹性障碍圆棒） 。在满足上述必须要求的前提下，我们队的设计严格遵循能量守恒定律， 尽可能减少传动环节原则、和合理使用材料的方法。 2、设计思路和方案 设计思路： 1）根据能量守恒定律，物块下落的重力势能直接转化为小车前进的动能时，能量损失最少，所以小车前进能量来源直接由重物下落过程中减 少的重力势能提供为宜。 2）根据小车功能设计要求（小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物） ，小车前进的路线具有一定的周期性； 3）结构的设计与成本分析、加工工艺设计统筹考虑，力求产品的最优化设计；徽标反映本届竞赛主题：无碳小车。 设计方案： 1）转向部分： 使用曲柄绕杆机构，带动导向轮的摆杆作左右摆动，以达到导向轮周期性左右转向 2）驱动部分： 使用绳子直接将重物的重力势能转化成小车前进的动能，调节驱动轮与主轴的直径比来实现小车前进的传动比。 在转向部分与驱动部分使用齿轮传动，实现转向。
3、设计结果
下面的画图栏是我们的作品设计图。小车车身大部分采用质量轻的塑料，后轮为铝合金的轮辐式车轮。小车的总质量为 2Kg（不包括 750g 的 负载和 1Kg 重物）小车的尺寸为车长 260mm 车宽 110mm 车身载物板高度 50mm。在误差允许的范围内，小车能严格的按照预计路线，绕过规定的障 碍物。在比较光滑的地面上，预计小车行走的位移约为 8M。
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通过参加本次工程训练综合能力竞赛，我们付出了很多同时也收获了很多。在构思方案上，我们通过各种途径收集了很多质料，看了我们之 前学过的机械原理，仔细观看了大量的机械机构图和转向机构。在方案的计算画图中，我们学会了许多计算公式，也学会了运用二维和三维的设 计软件（AUTO CAD 和 PROE） 。在确定方案时，我们激烈的讨论，我们讨论之
后也请教指导老师。最大限度的发挥集体的智慧，同时也学会了与人 沟通合作，通过我们的努力和坚持我们顺利地完成了我们的小车，当看到我们的成品时，有一种特别的自豪感。这次我们真的收获了很多，可以 装 肯定我们之前的付出是值得的。
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