环“S”形势能无碳小车设计与仿真

设计一款由重力势能提供能量,能够自动避开障碍桩行走的无碳小车。无碳小车由凸轮摇杆机构实现转向、齿轮机构实现传动,根据前后轴距离A、主动轮偏距E设置无碳小车参数,运用MATLAB、SOLIDWORKS软件模拟仿真其运动轨迹。通过微调机构调整无碳小车运动轨迹,使该车能够精确地按照预定轨迹运动并自动绕开障碍桩。     

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ADAMS的无碳小车运动学仿真分析

本文设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的无碳小车,包括驱动机构、转向机构、调节机构等在内的机械结构。运用仿真软件Adams对无碳小车进行整车的运动学仿真,通过软件对小车的模型进行简化和调整,实现齿轮传动、驱动速度、以及车轮与地面间摩擦的模拟,得到仿真条件下小车的运动轨迹。仿真结果与实物实验表明:小车能够完整的跑出S型轨迹,可以绕开障碍物,满足预期的设计要求。     

基于ADAMS的无碳小车动力学仿真研究

无碳小车是一个典型的机械结构,结构设计是否合理需要通过贴近于实际情况的整车模型仿真进行确认。运用ADAMS软件建立无碳小车整车的动力学仿真模型,建模时通过一定的简化,合理实现了驱动速度、差速传动、车轮与地面间接触的模拟。仿真结果表明,小车能够完整的跑出"8"字型轨迹,其运动规律符合设计预期。建立的无碳小车动力学模型可为无碳小车的设计提供理论指导,在小车未制作前能够准确的模拟出运动轨迹。特别是采用空间连杆机构或者凸轮机构等作为转向机构时,要想通过数学的方式推导出其运动轨迹十分困难,此时运用整车动力学仿真模型能够很好的解决该问题。     

基于凸轮机构的热能驱动车结构创新设计

提出一种基于凸轮机构的热能驱动车设计方案.结合机械设计的基本知识对热能驱动车的运动原理和结构进行分析,利用SolidWorks软件建立小车三维模型,利用Matlab软件进行小车运动轨迹仿真,并设计凸轮轮廓线,此外还给出场地变桩后的零件调整设计方案.最后在设计与仿真的基础上,制造出热能驱动车实物样机,通过调试确认小车实际行走轨迹符合仿真轨迹,验证了设计的可行性.     

基于凸轮控制的双8字无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛试题,基于凸轮控制设计了双8字无碳小车。对小无碳车的行驶轨迹进行了理论分析与合理预设,将行驶轨迹抽象为数学模型,利用第一类曲线积分计算双8字轨迹总长。应用解析法建立凸轮轮廓简谐运动数学模型,基于MATLAB软件生成凸轮轮廓线。将无碳小车前轮运动抽象为质点运动,得到质点运动所有轨迹点的离散坐标,并应用MATLAB软件对无碳小车行驶轨迹进行模拟仿真。在设计与仿真的基础上,制作无碳小车实物样机,通过测试确认无碳小车行驶平稳,轨迹重复性高。     

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。     

无碳小车双“8”字形轨迹结构设计

针对2018年第六届全国大学生工程训练综合能力的命题"8"字形赛道常规赛的要求,对无碳小车进行创新设计。通过重锤的驱动,经过一系列的传动机构传给主驱动轮,通过基于盘形凸轮的转向机构,带动小车按照预定轨迹,跑出双"8"字形的轨迹。通过微调机构和限位孔在现场拆车、装车后能够尽快迅速恢复原始定位。结果表明,该无碳小车能完成22次双"8"字形绕桩运动,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。     

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。     

给定运动轨迹凸轮-齿轮组合机构的反求设计及仿真

对凸轮-齿轮组合机构进行研究,根据给定的轨迹,将设计分为反向求解凸轮啮合轨迹和凸轮外轮廓曲线两部分。基于Solid Works软件及Motion插件的反求凸轮啮合轨迹,最终通过Excel软件对数据处理获得了理想的凸轮外轮廓曲线,使机构能实现给定的轨迹运动,最后正向仿真验证了设计的正确。求解的方法简洁准确,省去了繁琐的计算,适合工程人士使用。     

一种用于折叠翼飞机的行星齿轮机构动力学分析

针对折叠翼飞机的折叠机构,在齿轮啮合机构基础上提出一种行星齿轮传动机构实现机翼折叠,利用ADAMS软件对两种机构进行了动力学仿真分析.通过对两种机构的对比分析,证明针对折叠翼飞机设计的行星齿轮机构较原齿轮啮合机构能够有效减小齿轮间的接触力,改善机构的运动平稳特性,降低对驱动电机转矩的要求,有利于提高机构的效率.经仿真分析,证明所设计的行星齿轮传动机构可作为折叠翼飞机的折叠传动机构方案.     

基于凸轮机构的8字S轨迹无碳小车

根据全国大学生工程训练综合能力竞赛中无碳小车的设计要求,结合模块化理念,利用SolidWorks软件,基于凸轮机构对8字S轨迹无碳小车进行了设计。通过分析无碳小车的任务轨迹,设计得到无碳小车的参数,应用MATLAB软件进行数据优化与轨迹仿真,输出无碳小车的凸轮轮廓。基于理论数据加工制作无碳小车实物,进行试验调试。在凸轮机构与其它机构的配合下,经过试验调试的无碳小车运行平稳,可以精确行驶出8字S轨迹。     

基于重力势能环形驱动车的结构设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛要求，设计了一种以重力势能为唯一能量、具有连续避障功能的重力势能环形驱动车。在设计过程中，采用点集拟合方式，利用Sol i dWorks生成凸轮，再基于Sol i dWorks Mot i on仿真形成的轨迹来优化凸轮，由凸轮推杆机构控制小车转向行驶；通过齿轮机构放大传动比，增大势能驱动车行程；最后制作出样车，调试验证行驶轨迹。该设计获得了湖北省一等奖，响应了国家科技发展战略，实现了真正意义上的无碳。     

"双8字"无碳小车关键结构设计与分析

"双8字"无碳小车是以重力势能为动力,按照预定轨迹进行运动,可以实现连续避障的三轮小车。首先对于小车机构及轨迹进行分析,针对"双8字"无碳小车的运动轨迹设计了"双8字"小车中曲柄摇杆机构和不完全齿轮机构,并根据小车的运动速度和运动特点设计了差速机构,同时为补偿加工及装配误差设计出了小车微调机构,给出微调机构的调节方法,最后基于设计方案对"双8字"无碳小车轨迹进行了仿真,验证小车在行走过程中的重要部件与小车运动轨迹之间的关系,为小车的设计与分析提供了可靠依据。     

基于RSSR机构的双8无碳小车结构设计与轨迹仿真

无碳小车是一种综合性较强的机械结构,为了解决小车轨迹难以求出解析解的问题,针对双8字小车提出了一种数值解法对小车轨迹进行仿真计算。首先建立整车模型,包括双滑轮原动机构、一级齿轮传动机构、RSSR转向机构、单轮从动差速机构与微分头微调机构。根据基本运动学关系与杆长条件建立曲柄转角与摇杆转角关系并建立整车运动的数学模型,结合微元法与数值积分求解出主动轮运行轨迹,根据三轮的几何关系求解出另外两轮的运行轨迹。基于该算法模拟了多种参数下小车运行轨迹并根据轨迹特征将其归为3类,分析了轨迹的主要影响因素并提出3种轨迹相应的调节方式,基于近似线性关系提出轨迹快速调节经验公式,以最小压力角为目标设计了小车出发定位方案。经过实验验证,该轨迹算法具有较高的准确性。     

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。     

基于ADAMS的势能驱动车凸轮设计

根据第七届全国大学生工程训练综合能力竞赛的命题要求,介绍一种逆向设计凸轮的方法,采用凸轮控制齿轮齿条机构实现势能驱动车转向功能。设计势能驱动车前轮理论轨迹,对势能驱动车的传动机构和转向机构进行分析设计并确定进行。采用ADAMS建立的势能驱动车转向机构模型,通过规划前轮运动轨迹计算前轮转向所需角度,反推出齿轮齿条与凸轮接触点的位置关系,间接得到理论轮廓,进而通过UG包络处理得到实际轮廓。通过实物模型的制作与运行,势能驱动车全程轨迹重合度较好,验证了此方法的合理性。