三轮式重力势能小车大角度转弯性能优化

根据第3届全国大学生工程训练综合能力竞赛题目要求,采取不同策略,设计了一种两前轮转向,单后轮驱动的三轮重力势能绕障小车,以圆柱槽凸轮驱动转向梯形作为转弯机构。针对上一届竞赛中出现的小车行驶轨迹因打滑而不稳定和不可重复的问题,分析研究了小车在赛道上多次重复完成大角度转弯运动的动力学模型,优化了转向系统设计参数,并通过仿真及竞赛实战验证了优化效果。

势能小车的设计与应用

全国大学生工程训练综合能力竞赛要求设计并制造一种以重力势能为动力源、电控自动避障功能的小车。针对这种命题,本文提出一种具有创新性、结构稳定性的设计方案。该方案利用舵机实现转向,齿轮组和变速机构共同完成自行行走的势能小车。本文从能量转换、传动与控制等方面介绍了重力势能小车的设计思路并给出了势能小车的尺寸、传动比等各参数,势能小车即可用于竞赛小车,也可以作为教学载体适用于教学。

轻量化圆柱凸轮环形重力势能小车的设计

提出了一种基于圆柱凸轮的势能小车设计。通过MATLAB仿真设计小车的前轮转角和凸轮从动件的运动轨迹,并对轨迹进行优化,以此进行圆柱凸轮转角的设计,并获得凸轮廓线。最后,通过各零部件轻量化材料的选择,降低了小车的的整体质量。得到的结果表明,轻量化圆柱凸轮势能小车的行驶距离增加了约19.84%,该设计为势能小车的整体设计思路提供了参考。

一种势能小车的设计与应用

全国大学生工程训练综合能力竞赛要求设计并制造一种以重力势能为动力源,并具有凸轮避障功能的小车。根据这个要求提出利用滑块实现转向,用齿轮组和变速机构共同完成自行行走的势能小车。从能量转换、传动与控制等方面介绍了重力势能小车的设计思路,并给出了势能小车的尺寸、传动比等参数。该势能小车即可用于竞赛小车,也可以作为教学载体适用于教学。

基于MATLAB势能驱动车的设计与试验

为使势能小车在比赛中成功避障并行驶最大距离,建立了传动机构与转向机构的数学模型,并设计了动力传动装置与以凸轮为核心构件的转向装置;通过赛道与障碍物相对位置分析,对小车运动轨迹进行了规划,采用反求原理设计转向凸轮,并采用五次多项式运动规律对凸轮理论轮廓线进行了优化设计;采用MATLAB软件对小车运动轨迹进行仿真分析,获得了转向机构与动力传动机构的合理的机构工作参数配比,实现小车理想运动轨迹。在理论分析的基础上制作了样机,在工程训练实验室进行了避障试验,试验结果表明,所设计的势能小车运行顺畅,并能够按照前期规划轨迹成功避障,验证了方案的可行性。

一种重力势能驱动的可转向小车

设计了一辆通过凸轮机构来实现转向的并且轨迹为“S环形”的由重力势能驱动的可转向小车。本设计的基本内容包括齿轮的模数选定、传动比的设计、车体的选择、传动系统的选定、转向机构的选择、驱动机构的选择、主要零部件(齿轮轴、轴承、螺钉)的选择以及小车的运动分析。

工程教育专业认证下金工实习课程教学的改革研究

传统金工实习存在不足,在工程教育专业认证的持续改进理念的指导下,现在把虚拟数控仿真平台、势能小车的制作融入金工实习课程,使用虚拟数控仿真平台训练,学生有更充沛的仿真时间,不会受限于上课时才能使用数控仿真实验室。在以成果为导向的理念指导下,增加制造势能小车的训练项目,多工序、多种机床联合使用的加工方式,学生能对机械加工工艺有了更深入的理解,学生的动手能力、创新能力得到了提高。