无碳小车设计-机械设计课程设计计算说明书.docVIP

机械设计课程设计 计算说明书 题 目 。。。。 专业班级 。。。 学 号 。。。 学生姓名 。。。 指导教师 。。。 。。。 。。。 年。。月。。日 机械设计课程设计任务书 学生姓名 。。。 专业班级。。。。班 学 号 。。。 指导教师 。。。 职 称 教研室 。。。 题目 无碳小车设计 方案与要求 “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。功能设计要求是给定一重力势能，根据能量转换原理，设计一种可将该重力势能转换为机械能并可用来驱动小车行走的装置如上图所示。小车在前行时能够在半张标准乒乓球台（长1525mm、宽1370mm)上，绕两个障碍物按“8”字形轨迹运行。障碍物为直径20mm|、长200mm的2个圆棒，相距一定距离放置在半张标准乒乓球台的中线上，以小车完成8字绕行圈数的多少来评定成绩。给定重力势能为5焦耳（取g=10m/s2），竞赛时统一用质量为1Kg的重块（￠50×65 mm，普通碳钢）铅垂下降来获得，落差400±2mm，重块落下后，须被小车承载并同小车一起运动，不允许掉落。要求小车前行过程中完成的所有动作所需的能量均由此能量转换获得，不可使用任何其他的能量形式。 小车要求采用三轮结构（1个转向轮，2个驱动轮），具体结构造型以及材料选用均由参赛者自主设计完成。要求满足：①小车上面要装载一件外形尺寸为Φ60×20 mm的实心圆柱型钢制质量块作为载荷，其质量应不小于400克；在小车行走过程中，载荷不允许掉落。②转向轮最大外径应不小于Φ30mm。 要求完成： 1.装配图1张（A2）。 2.零件工作图2张（齿轮和轴两个零件）。 3.设计说明书1份，6000-8000字。 开始日期 2014 年 12 月15日 完成日期 2015 年 01 月 02 日 2014年 11 月 20 日 目录 计算与说明 1 1.设计任务书 2 1.1设计题目 2 1.2原始数据 2 1.3工作条件 2 1.4动力来源 2 1.5传动方案 2 2.传动比的分配 3 2.1总传动比的分配 3 2.2减速器传动比 4 3.传动装置的运动和动力参数计算 5 3.1 各轴转速的计算 5 3.2各轴输入功率 5 3.3各轴输入转矩 5 4.转向设计 6 4.1 选定转向装置 6 4.2 确定转向装置的基本参数 6 5.齿轮的设计 8 5.1设计计算一级齿轮 8 5.1.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 8 5.1.2按齿面接触强度设计 8  5.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 10 5.2设计计算一级齿轮 14 5.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 14 5.2.2按齿面接触强度设计 15 5.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 17 6.轴的结构设计 21 6.1按扭转强度条件计算 21 6.2按弯扭合成强度条件计算 22 6.3轴的扭转刚度校核计算 27 7.键连接的选择及校核计算 29 7.1平键连接强度计算 29 8 轴承的选择 30 9润滑方式选择 31 9.1齿轮的润滑 31 9.2轴承的润滑 31 10注意装配事项 32 10.1轴的装配 32 10.2齿轮的装配 32 10.3转向杆的装配 32 11设计小结 33 12参考文献 34 计算与说明 我们本次的机械设计课程设计是以“全国大学生工程实训综合能力竞赛”题目“无碳小车”为题。该无碳小车是利用一个一定质量的重物从一定的距离下落是由其自身重力势能转换成机械能来驱动小车行走。小车前行过程中完成的所有行走功能所需的能量均有此能量转换获得，不消耗其他形式的能量。通过计算设计出能完成预期行走功能的转向系统和相关传动系统，并使小车在前行时能够在半张标准乒乓球台（长、宽)上，绕两个障碍物按“”字形轨迹运行。障碍物为直径|、长的个圆棒，相距一定距离放置在半张标准乒乓球台的中线上，以小车完成字绕行圈数的多少来评定成绩。所以我们选择曲柄连杆机构来实现小车的转向，选择传动平稳可靠的齿轮机构来实现周性的绕过障碍物。 随着社会的发展