一种无碳小车设计开题报告

1．本课题研究的背景、目的及意义

无碳小车是以焦耳重力势能为唯一能量的、具有连续避障功能的三轮小车，实现了真正意义上的无碳。小车采用的摆杆机构由传统的刚性杆改为柔性绳索，小车控制转弯更省力，躲避障碍物的周期更容易实现与控制，同时降低了整车重量。开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的宗旨。我国的能源供应项目中，煤炭、天然气以及石油这类不可再生的能源占很大一. 部份，新能源和可再生能源开发的不足，这不仅会使环境污染变得更加严重，也严重的阻碍了新能源的发展，必须加大开发新能源和可再生能源，优化能源的结构，增加能源的供给能力，缓解能源的压力。无碳车是比较环保的短途代步工具，节能、经济、方便，环保。因此，在人均拥有汽车比例很高的欧美发达国家，无-例外选择了提倡推广低碳车。”许多人认为，确保无碳车道便利通达，既是现实选择，也是大势所趋。现在许多发达国家都把无碳技术运用到各个领域，像交通，家庭用具等，这也是我国当今所要求以及努力的方向。续高速增长的GDP在环境保护、人类健康和工程安全方面，受到由于不稳定经济发展带来的潜在威胁，我国迫切需要将新能源的寻找和利用、工业发展无碳驱动的新时代课题引入现阶段的社会进步中。无碳小车的研制，具有经济、环保、便利等优点，有助于我们找到更为环保绿色的能源，有利的能量转化途径，以及提高能量的利用效率。它将对传统能源的逐渐取代有深远意义。因此我设计制作无碳小车，希望可以找到新的方法来缓解能源和环保问题。随着社会科技的发展，人们的生活水平的提高，无碳对于人们来说，显得越来越重要，建设无碳社会，使得生活更加的环保，没有任何的污染。无碳小车的设计与发明，是国家和社会对能源问题和环境问题的更加重视。“无碳车是比较环保的短途代步工具，节能、经济、方便，环保。因此，在人均拥有汽车比例很高的欧美发达国家，无- -例外选择了提倡推广低碳车。”许多人认为，确保无碳车道便利通达，既是现实选择，也是大势所趋。现在许多发达国家都把无碳技术.运用到各个领域，像交通，家庭用具等，这也是我国当今所要求以及努力的方向。针对目前这一 现状，我们设计了无碳小车模型，用重力势能转换为机械能提供了- -种全新的思路，以便更好的解决以上问题。

2．本课题主要研究内容和预期目标首先在满足设计要求的前提下，确定车架的形状，本设计采用驱动轮和转向轮同侧的设计，所以车身的设计考虑好其质心的位置,控制好车身的长和宽，避免不必要的问题。车辆底板承受较大的载荷，而且要求在强度足够的情况下，重量尽可能地小。考虑到重量、加工成本等，底板采用2.5mm厚的铝合金加工压制制作，如果必要，还需要在底板前端叠加-块加固板增加转向部分的强度;铝的材料密度小，强度较大，而铝合金的性能更优于普通铝制材料，适合用来制作支架。其次，为了制作和携带方便，将重物支撑架用车轮辐条代替，即节省成本，也废物利用。原动机构为小车运行提供可靠的动力，是小车的动力系统，原系统提供的能量是一定的，因此为了能让小车运行的更远，就要求尽可能的减少无用功所消耗的能量，这部分的机械结构件之间的摩擦要尽可能的小。同时为了更好的配合微调机构，以及更好的适应不同的轨迹路线，在原动机构的设计上还要考虑变速的问题。传动机构是将原动机构转化的驱动力传动给转向轮和驱动轮，是小车运动和转向。传动机构的精度和传递效率将直接影响小车运动的轨迹和小车运动的距离，同时，传动系统还必须具有传动稳定、可靠、机构简单、质量轻等特点。4.转向机构转向机构是小车的关键部分，它将直接决定小车运动轨迹的准确性。同时，转向机构也同样需要需要尽可能减少摩擦消耗的能量，其加工精度和表面粗糙度都将影响其转向效果。最重要的是，转向机构具有能使小车按照预先设计好的轨迹行走的运动特性。行走机构是3个轮子，轮子的设计应从轮子的半径、厚度、材料等三个方面综合考虑。轮子的半径决定了小车完成-一个8字所走的路程，轮子的半径越大，单个8字就越大，路程越大，消耗的能量就越大;轮子的半径越小，单个8字就越小，就有可能撞到障碍物，无法完成预定的路线。材料和厚度则很大程度上影响小车的整体质量，也就与消耗的能量息息相关。三者应综合考虑。小车零部件在加工时难免存在加工误差，在装配时也存在装配误差，因此小车在结构中必须包括有微调机构。除此之外，为适应不同的路径和寻找最佳路线，也需要微调机构。微调机构的作用就是调整小车的轨迹，包括起始方向，周期，单个周期路程，保证小车走一条 最佳路线。

[1] 濮良贵主编.机械设计.北京:机械工业出版社，2005

[2] 徐锦康主编.机械设计.北京:高等教育出版社，2004[3] 于骏一 等编.机械制造技术基础、北京:机械工业出版社，2004[4] 曾志新等编.机械制造技术基础.北京:机械工业出版社，2002[5] 国家教委高等教育司编.高等学校毕业设计(论文)指导手册(机械卷) .高等教育出版社,2005[6] 蔡兴旺主编.汽车概论.北京:机械工业出版社，2009[7] 胡宗武等.程新主编. 简明理论力学. 北京:机械工业出版社，2004 .[8] 机械加工工艺手册

2022-3-5～2022-3-11查阅资料，分析实施方案；

2022-3-12～2022-3-31 完成各项模块设计；

2022-4-1～2022-5-15 开始实物制作并进行各项实验；

2022-5-16～2022-5-31彻底完成实物制作开始整理所有图纸及文档资料；

2022-6-1～2022-6-22准备毕业设计答辩。