无碳小车的原理与计算_无碳小车的计算

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无碳小车的原理与计算

原理介绍

一．连动原理：

我们使用了凸轮转向机构来实现转向轮的转向功能。具体方法如下：

在齿轮的外侧表面上制作凸圆形的内槽道，滚子置于槽道内。滚子与连杆以转动副相连，连杆与转向把以转动副连接，这样，当齿轮转动时，凸圆槽道在转动过程中就会推动连杆做进给运动，实现转向把转动可控制转向轮的方向。

我们将凸轮设计成内凹槽轨道凸轮机构，而外形设计成齿轮，这样的设计有以下优点：

1.凸轮起到了齿轮和凸轮的双重作用，一轮两用有利于我们的加工，节约成本和加工时间减少重量。

2.使用内凹槽轨道与滚子连接可以使装置的稳定性增强，不会产生脱扣滑扣得困扰。

二．驱动原理：

绳拉力为动力。将物块下落的势能尽可能多的转换为小车的动能，进而克服阻力做功。物块在下落的过程中不可避免的要与小车发生碰撞，碰撞过程必然要有能量损失。要解决的问题：

1下降过程中，尽可能的降低下落的速度；

2在小车运动中，会受到转弯时的向心力做离心运动，从而不稳定，会导致轨道变形。解决方案：

1.把绕线轮设计成锥形，在开始运动时绕线轮的半径较大，使得开始有足够的驱动力使小车驱动。在驱动之后，绕线轮的半径较小，使小车能在运动中持续稳定。

2.在重物周围加三根垂直细杆，固定重物的下落轨迹，保持小车的稳定。

无碳小车计算

一．受力计算：

小车质量P0，小车驱动力矩M，物块质量m, D轮子直径，Φ拉力轴直径 M=F0×D/ 2 M由G获取

M= G×Φ / 2= F0×D/ 2

此时 F0= G× Φ /D

二．摩擦计算：

S为小车行走距离，mm，η为小车总效率，F0为小车牵引力，F0 × S =G× 400mm× η

S =G× 400mm× η / F0

前面防滑计算得出：F0 ＜ F = M（小车）g × f 为了增大小车行走距离，为了避免能量损失不打滑，在保证能够驱动小车行走的前提下，F0 越小越好。

具体数据的计算：

在确定驱动轮半径长度时，通过8字曲线的长度来确定，在定量凸轮制成后由实验准确数据测得8字曲线长度，换算得来。

具体数据还与所给的特定路线有关，需要进行大量的计算，在实际应用中进行不断的改进。