无碳重力小车的研究与设计

重力小车只以给定重力作为动力来源,通过巧妙地装置将重力势能转换为机械能,驱动小车前行,并能自动避开道路上设置的障碍物。小车的动能完全由重力势能提供,深刻体现了无碳的概念,是对环保的最高理想,故又称为无碳重力小车。与其他类似的模型小车相比,无碳小车更注重能量的利用、车体结构的稳定性、匀速性等,适合广大青少年学习研究。     

S形无碳小车的设计

为配合第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题主题"重力势能驱动的自控行走小车越障竞赛",采用AutoCAD、Catia等三维软件,根据机械结构设计理念,通过分析计算小车的传动机构和行驶路径等问题,设计出了一种依靠重力势能驱动,行驶路线为S形的无碳小车,驱动该小车行走及转向的能量是由一质量为1 kg的标准砝码所具有的重力势能提供的,符合能量守恒定律。通过Pro/E软件对小车传动机构进行运动学仿真,没有发现该结构设计出现死点、干涉等现象,证明小车结构设计合理。     

“双8”字轨迹无碳小车的结构设计与分析

第七届福建省大学生工程训练综合能力竞赛中,"双8"字赛道要求设计制造一种以砝码重力势能为动力源的"双8"字形运动无碳小车。该无碳小车利用重力势能转换为动能驱动行走和转向,并最终实现预定轨道的运动。文中利用凸轮顶杆机构,提出了一种结构简单、易于生产制造的方案,希望为以后相关的比赛提供指导和参考意见。     

“S”型无碳小车技术创新与应用

根据第六届全国大学生工程训练综合能力竞赛命题要求,设计一种将重力势能转化为动能的无碳小车,辅以转向机构、可调机构使小车实现"S"型轨迹且不等桩距的绕桩功能。     

以势能驱动的涡卷弹簧储能小车研究

设计了一种以重力势能驱动的具有方向控制功能的涡卷弹簧储能自行小车。该自行小车在前行过程中能自动避开赛道上设置的障碍物,无须采用其他形式的动力源。从概念设计、详细设计等方面完成了小车的设计,该小车由转向系统、储能系统和传动系统等子系统组成,其中储能系统用以储存重物的部分势能而后再进行能量的释放,使得小车运行距离更远。该小车的设计为无碳小车的研究提供了指导意义。     

重力势能驱动方向控制无碳小车的设计

基于曲柄滑块转向机构原理,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。建立了重力势能驱动的无碳小车的数学模型,以最大程度增大无碳小车轨迹重合度为目标,运用Simulink通过仿真分析得到最佳无碳小车绕障碍物的行驶参数。针对无碳小车结构尺寸的多样化,提出了一种能计算出最佳小车绕行的障碍物间距和初始摆放角度的后续处理方法。探讨了提高小车运行平稳的方法与措施,提高了小车的运行精度。确定了小车的结构参数及总体方案。实验表明:采用优化后的无碳小车结构和绕行参数,能够最大程度地增加轨迹绕行重复度。该小车为无碳小车的设计提供了指导意义,为相关机构的应用研究提供参考价值。     

论一种可行的8字形无碳小车

针对2015年第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛主题为”以重力势能驱动的具有方向控制功能的自行小车”,驱动其行走及转向的由给定重力势能转换而得到的。设计一种小车,该小车特点是：小车采用单轮驱动,避免小车启动时摩擦力较大能量损失过多：采用锁止弧、曲柄摇杆机构实现小车的精确运行,行驶的更远。通过第四届全国大学生工程训练综合能力竞赛小车结构可行性得到验证。本设计为在现实生活中很常见,给“8”字运动轨迹相似的产品提供了良好的借鉴,有很好的发展前景。     

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。     

以正弦机构控制转向的无碳自行小车研究

设计了一种以重力势能驱动的正弦机构控制转向的无碳自行绕障小车。该小车以提供的标准砝码的重力势能(400 J)作为能量来源,无需提供其他形式的能量输入。小车由转向控制系统、机械传动系统和行走控制系统等子系统组成,其中转向控制系统根据正弦机构的原理进行设计。通过建立数学模型和MATLAB模拟仿真得到小车各参数的优化值,最后经过试验验证得到:以正弦机构作为无碳小车的转向控制机构,小车运行平稳,其运行轨迹为"8"字形,能有效绕开赛道上的障碍物。该小车的设计为无碳自行小车的整体设计提供指导意义。     

电子控制转向无碳小车设计

为实现无碳小车重力势能驱动行走,并且具有自主避障功能,采用具有A/D转化功能,且具有强大处理能力的微控制芯片STC12C5A60S2,能够测量距离的红外模块夏普2Y0A21,完成了小车所需自主避障功能的硬件设计。采用底盘、原动机构、传动机构与执行机构等完成小车的机械结构设计,结构设计精简,便于安装调试。实现了小车稳定行走,精确避障功能。试验结果表明,该电子控制无碳小车能够实现自主避障,稳定行走的功能,且性能优越,安装调试方便快捷。     

基于ASP和SQL Server的汽车轮毂网络制造系统

这里针对汽车轮毂设计和制造的信息实时共享与优化社会制造资源等问题，提出了建立基于ASP和SQL Senrer的汽车轮毂网络制造系统的技术方案，详细分析了汽车轮毂制造信息传递和制造设计的实现过程，设计开发了一个基于ASP和SQL的汽车轮毂网络制造系统的原型。     

基于AutoCAD及Pro/E的天圆地方类结构件建模及展开研究

天圆地方类结构件精确三维建模一直是工程上的难点,以前的研究基本上是从各类三维软件的直接应用建立模型,缺点是不能精确建模。本研究基于天圆地方类结构件的表面特征进行精确建模,依据"曲面公共切平面定理",在椭圆锥面上求截面圆,此圆即是三维建模的平面基础,基于此截面圆利用AutoCAD及Pro/E等软件对其进行精确三维建模、获得实体。2D与3D作图有机结合,运用椭圆锥的截面圆性质求得椭圆锥实体,与四棱锥台进行并集运算获得天圆地方实体模型,为其CAD展开及更复杂的组合(相贯)件实体建模打下坚实的基础,同时,对其进行了精确的展开。     

前桥轮毂拆卸专用拉具的结构设计

前桥轮毂拆卸是汽车修理中经常性的修理作业内容,针对汽车修理维修企业中不同车型前桥轮毂拆卸的修理实际需要,通过分析不同汽车前桥轮毂结构特点,设计了套筒式轮毂拆卸拉具和板条式轮毂拆卸拉具。套筒式轮毂拆卸拉具主要针对有前轮毂罩螺栓的前桥轮毂拆卸,板条式轮毂拆卸拉具主要解决没有前轮毂罩螺栓的前桥轮毂拆卸,板条式轮毂拆卸拉具刚性好,可满足重型车轮毂拆卸。两种设计能满足多种车型的轮毂结构的拆卸需要,有很好的通用性。     

基于UG的轮毂结构可靠性分析

轮毂是汽车的重要部件,既要有高承载能力,又要满足整体外观设计的要求。简单地介绍有限元分析方法的基本原理和分析步骤,基于UG Strength Wizard模块对汽车轮毂进行强度分析校核,为轮毂产品的可靠性设计提供了一个有效的方法。     

FSAE赛车集成化轮毂的设计与校核

针对赛车出现的装拆烦琐、车轮总成庞大等问题,对车轮轮毂的结构进行优化集成设计,对4种极限工况下车轮上的动载荷值进行计算,并运用有限元分析软件ANSYS对集成化轮毂进行静力学分析。分析结果表明,新设计的集成化轮毂的强度满足设计要求,采用新型集成化轮毂的赛车与上一届赛车相比,车轮总成质量降低了20%左右,这对赛车车轮的轻量化设计和提高赛车性能有重要意义。     

轴向游隙对轿车轮毂轴承性能的影响

给出了求解轮毂轴承载荷分布、轴承位移的数值方法,然后探讨了轴向游隙对轿车轮毂轴承疲劳寿命和力矩刚性的影响,在此基础上给出了"车轮晃动"的理论解释,并进一步讨论了轴向游隙的设计要点。     

轿车后轮毂轴早期疲劳断裂的原因分析

采用扫描电子显微分析和电子探针成分分析等检测方法,比较研究了国产轿车后轮毂轴与德国产轿车后轮毂轴的材料的显微组织与疲劳寿命,同时对材料的缺陷进行分析,找出了国产轿车后轮毂轴的早期疲劳失效的原因,试验结果证明在材料当中存在大量的冶金缺陷,在缺陷处检测出大量的Mo、Cr、Ca、Cl、O、Na和K等,且为疏松状“孔洞”,基体材料中不含Mo元素,说明没有达到合金化的目的。这些“孔洞”的存在是疲劳裂纹过早产生的根本原因。试验结果为国产轿车后轮毂轴的材料选用提供理论依据。     

基于产品全生命周期的汽车轮毂绿色特性分析综述

随着汽车轮毂产业的不断发展,轮毂垃圾、环境污染等问题随之产生。进入21世纪,"绿色消费"浪潮在全球兴起,发展绿色轮毂产业已迫在眉睫。在综合相关研究项目的基础上,本文阐述了轮毂产业绿色化及其全生命周期的特点,针对轮毂产品的全生命周期,分别在产品设计阶段、制造阶段及回收利用阶段综合考虑能源利用率、绿色材料及环境影响并提出了相应的改进策略建议。探讨轮毂产品的绿色特性,不仅是实现轮毂产业发展的需要,更是实现社会经济可持续发展战略的需要。     

轿车轮毂轴承单元力矩刚性的测试与分析

介绍了轮毂轴承单元的力矩刚性定义、组成及测试分析方法,基于实例,给出了不同测试条件下的测试结果。分析结果显示:轮毂凸缘的力矩刚性与力矩载荷之间近似为线性关系,FEM分析结果与实测结果吻合很好;由两列轴承位移不同引起的轮毂轴承本身的力矩刚性是轮毂轴承单元整体力矩刚性的主要组成部分,不同结构形式的轮毂轴承单元的各部分在整体力矩刚性的比重差异较大。     

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。