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无碳小车 工程管理


无碳小车工程管理方案
超凡团队 团队成员 鲍浩杰 王 良 王小涛 洛阳理工学院 2010.12.24 2

工程管理方案
1、无碳小车总体概况 无碳小车采用三轮结构一个前轮两个后轮。后轮为驱动轮靠 1kg 重物下落时产生的重力势 能通过绳子传递能量来驱动后轮运动然后由绳子通过后轮轴传递到小滑轮然后通过同轴的 圆盘传到连杆然后再通过连杆传递到前轮进行周期行进。 由于小车的能量有限我们要尽量减 少能量损失。 由于各部件越复杂小车整体的摩擦力越大同时消耗的能量越多要使能量尽可能 多的用来驱动小车所以小车的结构要简单轻便减少各部位的摩擦力。

2、无碳小车设计要求
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。 该自行小车在前行时能够自动避开赛道上设置的障碍物每间隔 1 米放置一个 直径 20mm、高 200mm 的弹性障碍圆棒。以小车前行距离的远近、以及避开障碍的多少来 综合评定成绩。 给定重力势能为 5 焦耳取 g10m/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 500± 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 60× mm 的 20 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 30mm。

3、无碳小车团队分工
团队名称 超凡团队 团队成员鲍浩杰 王良 王小涛 3 讨论设计 王 良主要进行小车的设 计与调试 鲍浩杰主要进行小车的零件机械加工 王小涛:主要进行小车的图纸设计和文字材 料的整理 4、 设计流程 设计流程图 初步制定好设计流程首先要做的是就是认真分析该次比 赛的命题然后我们三人进行讨论寻求可行性设计方案将各部分零件的尺寸初步定下来并用 proe 软件绘出完整的小车装配图在绘图的过程中修改零件的尺寸使零件图达到最优解。 然后 根据设计好的装配图出成 cad 图根据图纸进行加工。 图纸出来后进行机械加工在实际加工过 程中将各零件进行组装在演示过程中为达到规定轨设计绘图 机械加工 组装调试 整理方案 确定方案 4 迹对小车的部分零件进行调试最终确定小车的最后尺寸和外观。然后根据小车 的调试结果来进行材料的填写并最终完成小车的整体设计报告。 4、小车所需加工的主要零部件 后轮 2 个 直径为 180mm 厚度为 3mm 前轮 1 个 直径为 60mm 厚度为 7mm 前轮轴 1 个 直 径为 20mm 长度为 100mm 后轮轴分为 3 端 第一段直径为 8mm 长度为 40 第二段与第三段 一样直径为 6mm 长度为 60mm 偏心轮 1 个 直径为 40mm 5、无碳小车所需材料及预算 无碳小车所需的主要材料是 3mm 厚的铝板 7mm 的铝板 45 号钢圆棒灰板铁圆筒。 后轮 2 个 直径为 180mm 厚度为 3mm 5 元 前轮 1 个 直径为 60mm 厚度为 7mm 2 元 前轮轴 1 个 直 径为 20mm 长度为 100mm 0.5 元 后轮轴分为 3 端 第一段直径为 8mm 长度为 40 第二段与 第三段一样直径为 6mm 长度为 60mm 2 元 偏心轮 1 个 直径为 40mm 0.5 元 滑轮 2 个 0.5 元 底板 1 块 4 元 后轮轮毂 2 个 3 元 5 转向垫块 2 个 0.3 元 后轮垫块 2 个 1 元 圆筒 1 个 5 元 大滚动轴承 内径为 9mm 5 个 10 元 小滚动轴承 内径为 4mm 5 个 15 元 连杆 1 个 0.5 元 其他零件若干 3 元 小车的总预算为 52.3 元

6、机械加工设备 根据各零件的特点需要采用的加工设备为线切割机床 c6140 车床钻床磨床。 同时为了保证小 车在最后的行驶过程中能够符合其运动轨迹在进行机械加工过程中要保证零件的加工精度 及表面粗糙度还要保证加工余量。 1、为了保证加工精度粗、精加工最好分开进行。因为粗 加工时切削量大工件所受切削力、 夹紧力大发热量多以及加工表面有较显著的加工硬化现象 工件内部存在着较大的内应力如果粗、 粗加工连续进行则精加工后的零件精度会因为应力的 重新分布而很快丧失。 对于某些加工精度要求高的零件。 在粗加工之后和精加工之前还应安 排低温退火或时效处理工序来消除内应力。 2、合理地选用设备。粗加工主要是切掉大部分 加工余量并不要求有较高的加工精度所以粗加工应在功率较大、 精度不太高的机床上进行精 加工工序则要求用较高精度的机床加工。粗、精加工 6 分别在不同的机床上加工既能充分 发挥设备能力又能延长精密机床的使用寿命。 3、 在机械加工工艺路线中常安排有热处理工 序。热处理工序位置的安排如下为改善金属的切削加工性能如退火、正火、调质等一般安排 在机械加工前进行。 为消除内应力如时效处理、 调质处理等一般安排在粗加工之后精加工之 前进行。为了提高零件的机械性能如渗碳、淬火、回火等一般安排在机械加工之后进行。如 热处理后有较大的变形还须安排最终加工工序。 整个机械加工过程要正确的操作规范来操 作机床并且按照机械国家标准进行加工达到要求的精度要求同时还要注意安全。

7、无碳小车的组装与调试
小车的各零件按要求加工出来后按照易于拆卸的方式进行组装将各零件之间用紧固件连接 好。 小车在设计时对于其转向部分进行多选择设计就是为了保证小车在实际行驶过程中能 够进行调节使小车能够行驶到最优轨迹。 8、整理材料 根据小车的设计过程最终完成设计 方案报告、工程管理方案报告、加工工艺方案报告和成本分析方案报告四份报告。同时还要 根据本次比赛的主题自主设计徽标并且附有徽标设计说明书。


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