S型无碳小车凸轮转向机构研究与试验

为了获得运动规律对称且易于微调的S型无碳小车转向机构,提出了凸轮-摇杆滑块的机构模型,采用ADAMS软件对其进行运动学仿真。首先通过参数化建模的方法研究并设计摇杆滑块机构,然后通过反求法获得凸轮轮廓,最后建立凸轮-摇杆滑块机构整体仿真模型。仿真结果表明,该机构输出的运动规律对称,符合转向要求。同时,设计一套试验装置来验证仿真结果,试验数据表明了仿真模型的正确性与研究方法的可行性,所建仿真模型为S型无碳小车凸轮转向机构设计与相关应用提供参考,所设计试验方法为仿真模型验证与加工装配精度检测提供思路。     

“双8”字型无碳小车的结构设计

根据第六届全国大学生工程训练"双8"字型无碳小车竞赛要求,采用凸轮机构与凸轮滑块来实现小车的转向功能与微调功能。借助MATLAB分析得出凸轮的推程和回程运动规律,凸轮在推程和回程中分别做等加速等减速运动和余弦加速度运动。利用SolidWorks进行三维建模,并制作实物样机测试,验证了机构的合理性。     

基于圆柱凸轮机构的“8字形”无碳小车设计

根据第五届全国大学生工程实训大赛的要求,设计并制作基于圆柱凸轮结构的"8字形"无碳小车。根据规划的无碳小车理论轨迹,对小车的传动机构和转向机构进行了设计和参数计算,得出了小车的运动方程,结合Solid Works中的Motion分析对小车运动轨迹进行仿真,并对圆柱凸轮等关键参数进行优化。试验结果表明,该无碳小车能完成11次"8字形"寻迹运动,实现了按预定轨迹行走的目的,验证了该机构的合理性。     

基于凸轮机构的环S形无碳小车转向机构设计

根据第五届全国大学生工程实训大赛的要求,设计并制作基于槽凸轮结构的"环S形"无碳小车。根据规划的无碳小车理论轨迹,对小车的传动机构和转向机构进行了设计和参数计算,得出了小车的运动方程,结合Solid Works中的Motion分析对小车运动轨迹进行仿真,并对槽凸轮等关键参数进行优化。最终确定此方案可行性,有着提升大学生动手能力、工程实践能力,培养学生创新意识及团队协作精神的意义。     

以凸轮机构控制转向的无碳自行小车研究

根据无碳小车自动变距绕桩行走要求,采用凸轮机构控制转向,建立了小车转向机构的数学模型.利用MatIab软件计算并优化其相关参数,通过仿真分析了转向机构各参数变化对小车行驶轨迹的影响,得到了转向机构各参数与小车行驶轨迹之间的关系.基于优化后的参数值,制作了实车,通过实车调试验证了参数优化后转向机构设计的合理性和可靠性.     

基于凸轮机构的"环S型"热能驱动车结构设计

依据全国大学生工程训练综合能力竞赛热能驱动车赛项赛道要求,设计了一款斜推式"环S型"热能驱动车.首先通过理论分析和三维建模完成该驱动车的结构设计和凸轮设计,并借助Creo和MATLAB软件进行轨迹绘制和参数校验计算;之后利用转向机构的运动转换性,设计出特殊轮廓凸轮控制小车运行轨迹,推算出合适传动比,以确保凸轮转动和小车...     

指定运行轨迹小车的转向凸轮设计与验证

中国大学生工程实践与创新能力大赛中以重力势能或以热能为动力行进方向可自主控制小车是工程基础赛道常见命题，即设计并制作一辆在不触碰障碍桩和四周挡板前提下按照一定轨迹运行的驱动小车。这种小车的转向设计常采用能够实现复杂运动轨迹和规律的凸轮机构。针对这类小车提出一种通用的转向凸轮设计方法，该方法以微分思想将小车的运行轨迹曲线转化为由多点构成且相邻两点连线而成的曲线，然后将这些点导入MATLAB程序中能够生成凸轮轮廓和前后轮轨迹曲线。根据不同运行轨迹以及车身结构参数生成与之对应的凸轮轮廓，同时对比不同结构参数下的凸轮的轮廓以及前后轮轨迹得出最优的小车结构参数。最后将得到的转向凸轮安装在小车上，经验证小车运行平稳，运行距离长，运行轨迹重复性良好，运行精度高，说明了转向凸轮的设计思路以及方法的正确性。为参加中国大学生工程实践与创新能力大赛的参赛人员提供指导，也可对其他特殊功能的特种车辆提供思路。     

基于MATLAB对8字S型无碳小车的设计

基于全国大学生工程训练大赛中无碳小车的要求,提出并设计一种绿色的行驶方法,以重力势能带动小车进行8字S型轨迹的运动.为实现避障功能,选用凸轮推杆机构来控制小车前进方向,凸轮采用MATLAB模拟仿真进行设计,从而完成小车按照规定路线行驶的任务.因赛道轨迹为8字S形状,赛道总行程较大,所以此方案设计对齿轮传动进行设计优化,...     

基于凸轮转向机构的热能小车设计与研究

针对工程训练能力竞赛热能驱动车赛项的竞赛要求,运用SolidWorks软件的设计算例功能求得了光滑轨迹的最优解。通过建立小车凸轮转向机构的数学模型和凸轮形状的求解模型,基于轨迹点集和MATLAB软件反求出凸轮轮廓形状,运用SolidWorks软件的Motion模块对小车三维模型进行轨迹仿真验证。根据实物小车的实际行走轨迹与理论轨迹的误差对比,通过微调小车各关键安装尺寸,使得小车的实际轨迹与理论轨迹趋于一致,并且可顺利通过赛道的各个障碍桩。研究结果表明：凸轮转向机构及凸轮形状求解数学模型的建立能够有效解决热能小车沿指定轨迹行走的问题,通过实物小车的尺寸微调可以得到近似于理想轨迹的实际轨迹线。     

一种基于转向放大机构势能小车的设计与研究

根据第九届上海市大学生工程训练综合能力竞赛"势能驱动车"命题的要求,设计了一种将重锤的重力势能转化为小车动能且方向自动控制的"8字S"形势能小车。首先,根据赛道尺寸和障碍物位置要求,优化设计出小车运行的最佳行驶轨迹,并确定了小车的整体结构尺寸及齿轮机构的传动比;采用"三点画圆"的方法,计算出凸轮的轮廓,通过转向放大机构实现小车的转向功能;对小车各部件进行三维建模、装配,利用ADAMS对转向机构单独仿真,采用Solid Works中的motion功能进行轨迹仿真。在仿真取得满意的结果后,对小车进行加工、装配、调试。经过市赛的实践检验,验证了势能小车设计的相对合理性。     

运用网格法对汽车梯形转向机构的优化设计

汽车转向机构直接影响汽车操纵稳定性、安全性和轮胎使用寿命。优良的转向机构,可以使汽车转弯行驶时,车轮作无滑动的纯滚动运动,以减少轮胎磨损和动力消耗[1]。探讨高等机构学在乘用车梯形转向机构优化设计问题的应用,在基于空间机构的原理上所建立的模型能较为全面地反映汽车转向特性,以C型汽车为原型探讨了汽车前轮转向梯形机构的优化设计问题。     

污水罐在线清洗车转向系统设计与研究

设计了一种污水罐在线清洗车,重点对新型污水罐在线清洗车转向系统进行优化设计。根据Ackerman转向原理,将清洗车转向系统的实际转角关系无限趋近于理论转角关系作为优化目标,运用最小二乘法对转向梯形机构进行优化,得到了整体最优解,以此作为转向系统梯形机构的初始参数,依据现场工况对转向系统重要零部件进行设计计算,建立各主要零部件的几何模型,并进行运动仿真。内外侧车轮转角曲线与理论曲线较为接近。车轮的极限转角远远大于普通车辆的极限转角,从而能够满足清洗车转向系统较高的机动性的设计要求。     

高速下轿车转向系非线性振动的分岔特性

当轿车以80 km·h–1及以上速度行驶时,将会出现严重的前轮摆振现象。针对轿车高速行驶状态中出现的摆振问题建立轿车转向系统4自由度非线性动力学模型,计及转向连杆的弹性作用,将该动力学模型简化为弹簧阻尼元件,综合考虑轮胎非线性侧向力、转向横拉杆铰链间隙,以及主销处的干摩擦等非线性因素,在车轮具有失衡量的情况下分析转向系统的非线性动力学特性,数值计算动力学系统的分岔图、Poincaré映射、频谱图,得到转向系统随动态参数变化的分岔规律和运动规律,基于施米特正交化方法计算振动系统的最大Lyapunov指数谱和特定分岔点的各维指数,确定系统的运动状态,划分系统的失稳区间,为转向系统动态参数的设计与优化以及非线性摆振的主动控制与被动控制提供了理论依据。     

基于不完全齿轮齿条转向的避障小车研究

设计了一种以不完全齿轮和齿条啮合来控制转向的避障小车。小车在前行过程中能自动避开相隔一定距离的障碍物。该小车由转向系统、传动系统和车架等组成。转向系统由两个不完全齿轮与齿条啮合驱动转向轮转向;传动系统由齿轮机构组成。实践表明该避障小车的设计是合理可行的。     

凸轮组合机构在压力机上的应用

通过零件的工艺分析，设计了一套由凸轮组合机构组成的传动系统来控制模具的运动规律，结构紧凑简单。另外，该凸轮组合机构属于有动作时序要求的特殊并联组合机构，副凸轮机构属于机构的变异，为设计与选择凸轮机构在理论上提供了一种新思路。     

双前桥转向系与悬架运动协调性分析及优化

针对企业反映的某四轴重型车双前桥转向时出现的轮胎严重磨损和跑偏现象,通过建立该车的转向和悬架系统数学模型,对悬架与转向杆系的运动干涉计算方法进行了研究,并分析了双摇臂机构的运动规律。对悬架与转向杆系运动不协调量,以及轮胎做非纯滚动的趋势进行了优化设计,从而减小了轮胎磨损量,改善了悬架和转向杆系的运动干涉,使车辆的行驶性能更加优越。     

某矿用特种车转向油缸参数的确定

分析了该矿车全轮转向机构的工作特点,介绍了该型矿车转向半径和转向阻力矩的计算方法,并运用动力学仿真的方法确定该型矿车转向油缸的主要参数。     

线控转向电动汽车运动控制系统的研究

针对传统汽车转向存在转弯半径大和操纵不灵活的问题,采用线控技术在线控转向电动汽车上设计了运动控制系统。介绍了线控转向电动汽车的机械结构和多种运动模式,分析了电动汽车绕任意点旋转运动的运动学算法,并利用模块化设计和车载网络通讯实现了线控转向技术,设计了该车的运动控制系统;研制了该车的运动控制系统样机,并在实际路面上分别对传统汽车和线控转向电动汽车进行了掉头转弯对比实验。研究结果表明,线控转向电动汽车能够更好地实现掉头转向,相比传统汽车具有更小的转弯半径和操纵灵活性。     

基于不完全齿轮齿条机构的小车转向系统研究

设计了一种具有方向控制功能小车的转向系统,该小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的等距障碍物,其转向功能由不完全齿轮齿条机构完成,该转向系统由两个主动不完全齿轮和一个从动齿条组成,主动不完全齿轮的连续转动转化为从动齿条的往复直线运动,从而实现小车的自动转向.分析表明该转向机构的设计是合理可行的.     

全方位线控四轮转向电动汽车设计

提出了一种用于外转子式轮毂电机的双横臂悬架导向机构和转向机构，可实现四轮驱动电动汽车绕任一点进行旋转，以及沿任一方向进行平移。研究了当电机失灵时的故障排除技术，即可通过电磁离合器的开关组合，驱动一台转向电机可使四个车轮全部复位，且仍可保持转向能力。用Euler角描述了悬架导向机构的姿态，推导出与车轮定位参数相关的悬架导向机构姿态角公式，对各控制点坐标进行参数化，在ADAMS软件下建立了参数化模型，并对悬架导向机构进行了优化设计。